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a data ufficiale di nascita del

transistor è solitamente ritenu-

ta essere la vigilia di Natale del

1947, giorno in cui al quarto pia-

no dell’edificio 1 dei Laboratori

Bell di Murray Hill (New Jersey),

John Bardeen e Walter Brattain

mostrarono al management dei

Laboratori Bell in che modo il di-

spositivo a punta di contatto che

avevano messo a punto fosse in

grado di amplificare segnali ad

audiofrequenza. La prova di tale

dimostrazione aveva avuto luogo

tra gli ‘addetti ai lavori’ il giorno

prima, ma è il 16 dicembre 1947

che il ‘triodo allo stato solido’ ha

per la prima volta dimostrato di

funzionare come voluto.

Quella del transistor a punta di

contatto è stata più una scoper-

ta che un’invenzione: la storia di

come si sia arrivati ai transistor

nella loro forma attuale è infatti

tutt’altro che lineare e ha visto i

contributi di una moltitudine di

ricercatori, primo fra tutti William

Shockley.

Ai Bell Telephone Labs (BTL) il

(FET), era stato proposto nel

1925 (e brevettato nel 1927) da

un ricercatore tedesco di origi-

ne polacca, Julius Edgar Lilien-

feld. Se la tecnologia dell’epoca

avesse consentito di tradurre in

pratica la sua geniale intuizione

oggi festeggeremmo i 90 anni

del transistor. La precedenza

stabilita da Lilienfeld avrebbe

inoltre rappresentato un ostaco-

lo alla brevettabilità del disposi-

tivo immaginato da Shockley,

ma la storia ha preso una piega

completamente diversa. L’atte-

so effetto di campo risultava in-

fatti essere molto più debole di

quanto previ-

sto dalla teoria

e un’analisi di

Bardeen iden-

tificò l’origine

del problema

nella scherma-

tura del campo

all’interno del

dispositivo da

parte delle ca-

riche intrappo-

late negli stati

superficiali cre-

ati dalle impu-

rità del materiale. Le modifiche

apportate da Gibney e Brattain

e, successivamente, da Barde-

en per eliminare questo ‘bloc-

caggio’ portarono all’introduzio-

ne di contatti metallici rettificanti

in una struttura a punta di con-

tatto su una base di germanio.

Dal transistor unipolare a effetto

di campo che si stava cercando

di realizzare si giunse così alla

‘scoperta’ del transistor bipolare

a punta di contatto.

Lo sviluppo più interessante era

però ancora di là a venire: Shoc-

kley, che non aveva partecipato

alla ‘scoperta’ ed era così stato

escluso dal relativo brevetto,

passò le settimane successive

ad estendere la teoria della retti-

ficazione dell’ossido di rame svi-

luppata nel 1938 dal ricercatore

sovietico Boris Davydov, adat-

tandola alle giunzioni P-N nel

transistor bipolare. Nel gennaio

del 1948 Shockley aveva getta-

to le solide basi della teoria del

BJT, la cui prima realizzazione

con giunzione per accrescimen-

to sarebbe avvenuta nel 1950

sotto la guida di Morgan Sparks.

I transistor a giunzione (per ac-

crescimento, a lega e, a partire

dal 1954, a diffusione) avrebbe-

ro presto tolto dal mercato i tran-

sistor a punta di contatto. L’era

dell’elettronica moderna si apre

però nel 1959, con la dimostra-

zione da parte di Jean Hoerni in

Fairchild del processo planare

che renderà possibile la produ-

zione di massa di transistor e

circuiti integrati.

EON

EWS

604

GENNAIO

2017

ERZA

AGINA

Quella del transistor è una storia tutt’altro che lineare,

caratterizzata da una molteplicità di padri e date di nascita

ASSIMO

IUSSANI

Transistor

: quante

candeline sulla torta?

cammino verso i dispositivi allo

stato solido ha avuto inizio nel

1936, quando Mervin Kelly, allo-

ra direttore della Ricerca in BTL,

decise di creare un dipartimento

dedicato reclutando gente del

calibro di Bill Shockley e Russel

Ohl. La seconda guerra mondia-

le ha portato a un’interruzione

delle ricerche a risvolto privato,

ma non prima che Ohl realizzas-

se la prima giunzione P-N e ne

scoprisse le proprietà fotoelettri-

che. Al termine del conflitto, Kelly

ricreò il gruppo di ricerca ai Bell

Lab assegnandone la direzione

a Bill Shockley e Stanley Morgan

e reclutando tra gli altri Bardeen,

Brattain e il chimico-fisico Robert

Gibney. Shockley impartì imme-

diatamente la giusta direzione

alle ricerche, indirizzando gli

studi del gruppo su silicio e ger-

manio e sulla realizzazione di un

dispositivo in grado di modulare

un segnale tramite un campo

elettrico che alterasse la condu-

cibilità del materiale.

È doveroso segnalare che un

dispositivo basato su questo

concetto, che oggi chiamere-

mo transistor a effetto di campo

Una pagina

degli appunti di

Shockley datata

23 gennaio 1948

(Archivio

storico AT&T)