História do Transistor Parte 2: Do Crisol da Guerra

O cadinho da guerra abriu o caminho para o aparecimento de um transistor. De 1939 a 1945, o conhecimento técnico no campo dos semicondutores cresceu incrivelmente. E havia um motivo simples: radar. A tecnologia mais importante da guerra, entre as aplicações, são: detecção de ataques aéreos, busca de submarinos, envio de vôos noturnos para alvos, orientação de sistemas de defesa aérea e armas marítimas. Os engenheiros até aprenderam a enfiar pequenos radares em projéteis de artilharia, para que explodissem ao voar perto do alvo - fusíveis de rádio . No entanto, a fonte dessa poderosa nova tecnologia militar era uma área mais pacífica: o estudo da atmosfera superior para fins científicos.

Radar

Em 1901, o Marconi Wireless Telegraph transmitiu com sucesso as comunicações sem fio através do Atlântico, da Cornualha para a Terra Nova. Este fato confundiu a ciência moderna. Se o rádio transmitir em linha reta (como deveria ser), essa transmissão deve ser impossível. Não existe uma linha direta de visão entre a Inglaterra e o Canadá que não atravesse a Terra; portanto, a mensagem de Marconi deveria voar para o espaço. O engenheiro americano Arthur Kenneli e o físico britânico Oliver Heaviside sugeriram simultaneamente e independentemente que a explicação para esse fenômeno deveria estar relacionada a uma camada de gás ionizado localizada na atmosfera superior que pode refletir ondas de rádio de volta à Terra (o próprio Marconi acreditava que as ondas de rádio seguem a curvatura da superfície da Terra, no entanto, os físicos não o apoiaram).

Na década de 1920, os cientistas desenvolveram novos equipamentos que lhes permitiram provar primeiro a existência da ionosfera e depois estudar sua estrutura. Eles usaram tubos de elétrons para gerar pulsos de rádio de ondas curtas, antenas direcionais para enviá-los à atmosfera e registrar ecos e dispositivos de raios catódicos para demonstrar os resultados. Quanto maior o atraso do retorno do eco, maior a distância da ionosfera. Essa tecnologia foi chamada de som atmosférico e forneceu a infraestrutura técnica básica para a criação do radar (o termo "radar", do RAdio Detection And Ranging, só apareceu na Marinha dos EUA na década de 1940).

O fato de as pessoas com o conhecimento, os recursos e a motivação necessários compreenderem o potencial do uso terrestre de tais equipamentos era apenas uma questão de tempo (assim, a história do radar é oposta à história do telescópio, originalmente destinado ao uso no solo). E a probabilidade de tal iluminação aumentava à medida que o rádio se espalhava cada vez mais pelo planeta, e cada vez mais pessoas notavam interferências vindas de navios, aviões e outros objetos grandes próximos. O conhecimento do campo da tecnologia sonora para a atmosfera superior se espalhou durante o segundo ano polar internacional (1932-1933), quando cientistas de diferentes estações do Ártico compilaram um mapa da ionosfera. Logo depois disso, equipes na Grã-Bretanha, EUA, Alemanha, Itália, URSS e outros países desenvolveram seus sistemas de radar mais simples.


Robert Watson-Watt com seu radar de 1935

Então, começou uma guerra, e a importância dos radares para os países - e os recursos para desenvolvê-los - aumentaram dramaticamente. Nos EUA, esses recursos se reuniram em torno de uma nova organização, fundada em 1940 no MIT, conhecida como Rad Lab (que foi nomeada tão especificamente para enganar espiões estrangeiros e criar a impressão de que o laboratório está investigando a radioatividade - então poucas pessoas acreditavam em fontes atômicas). bombas). O projeto Rad Lab, não tão famoso quanto o projeto Manhattan, entrou no seu ranking os mesmos físicos notáveis ​​e talentosos de todo o país. Cinco dos primeiros funcionários do laboratório (incluindo Luis Alvarez e Isidore Isaac Rabi ) receberam posteriormente prêmios Nobel. No final da guerra, cerca de 500 médicos, cientistas e engenheiros estavam trabalhando no laboratório, e um total de 4.000 pessoas trabalhavam. Meio milhão de dólares - que é comparável ao orçamento total do ENIAC - foram gastos apenas na Série Laboratório de Radiação, vinte e sete volumes, que descreviam todo o conhecimento adquirido no laboratório durante a guerra (enquanto o governo dos EUA gastou em tecnologia de radar não se limitou ao orçamento do Rad Lab ; durante a guerra, o governo comprou US $ 3 bilhões em radar).


20º prédio do MIT, onde ficava o Rad Lab

Uma das principais áreas de pesquisa do Rad Lab foi o radar de alta frequência. Os primeiros radares usavam ondas com comprimentos medidos em metros. Porém, raios de maior frequência, cujos comprimentos de onda foram medidos em centímetros - microondas - tornaram possível o uso de antenas mais compactas e se espalharam menos a grandes distâncias, o que prometeu grandes vantagens em alcance e precisão. Os radares de microondas podem caber no nariz de um avião e detectar objetos do tamanho de um periscópio de um submarino.

O primeiro a resolver esse problema foi uma equipe de físicos britânicos da Universidade de Birmingham. Em 1940, eles desenvolveram um " magnetron ressonante " , que funcionava como um "apito" eletromagnético, transformando um pulso aleatório de eletricidade em um feixe de micro-ondas poderoso e afinado. Esse transmissor de microondas era mil vezes mais potente que o seu concorrente mais próximo; ele abriu o caminho para práticos transmissores de radar de alta frequência. No entanto, ele precisava de um companheiro, um receptor capaz de gravar altas frequências. E, neste ponto, voltamos à história dos semicondutores.


Magnetron secional

A Segunda Vinda do Bigode de Gato

Descobriu-se que os tubos de elétrons não eram de todo adaptados para receber sinais de radar de microondas. A diferença entre o cátodo quente e o ânodo frio cria uma capacitância, por causa da qual o circuito se recusa a trabalhar em altas frequências. A melhor tecnologia para os radares de alta frequência disponíveis era o bigode de gato à moda antiga, um pequeno pedaço de fio pressionado contra um chip semicondutor. Isso foi descoberto de forma independente por várias pessoas, mas o que aconteceu em Nova Jersey é o mais próximo da nossa história.

Em 1938, os laboratórios de Bell assinaram um contrato com a Marinha para desenvolver um radar de controle de incêndio na faixa de 40 cm - era muito menor e, portanto, com mais frequência do que os radares existentes na época anterior aos magnetrons ressonantes. O principal trabalho de pesquisa foi recebido pela divisão de laboratório em Holmdel, ao sul de Staten Island. Os pesquisadores não demoraram muito para descobrir o que precisariam para um receptor de alta frequência e logo o engenheiro George Southworth percorreu as lojas de rádio de Manhattan em busca de velhos detectores de bigode de gato. Como esperado, funcionou muito melhor do que um detector de lâmpadas, mas era instável. Então Southworth localizou um eletroquímico chamado Russell All e pediu que tentasse melhorar a uniformidade da resposta de um detector de cristal com um único ponto de contato.

Ol era uma pessoa bastante peculiar, que considerava o desenvolvimento da tecnologia o seu destino e falou sobre inspirações periódicas com visões do futuro. Por exemplo, ele afirmou que já em 1939 ele sabia da futura invenção de um amplificador de silício, mas esse destino estava destinado a inventá-lo para outra pessoa. Tendo estudado dezenas de opções, ele decidiu o silício como a melhor substância para os receptores da Southworth. O problema era a capacidade de controlar o conteúdo do material para controlar suas propriedades elétricas. Então, porcos industriais feitos de silício foram amplamente distribuídos, usados ​​em siderúrgicas, mas ninguém se incomodou com essa produção, por exemplo, o teor de 1% de fósforo no silício. Alistando a ajuda de alguns metalúrgicos, Ol decidiu obter discos muito mais limpos do que era possível anteriormente.

No processo, eles descobriram que alguns de seus cristais retificavam a corrente em uma direção e outros na outra. Eles os chamavam de "tipo n" e "tipo p". Análises posteriores mostraram que diferentes tipos de impurezas eram responsáveis ​​por esses tipos. O silício está na quarta coluna da tabela periódica, ou seja, possui quatro elétrons na camada externa. Em um espaço em branco de silício puro, cada um desses elétrons se uniria a um vizinho. As impurezas da terceira coluna, por exemplo, o boro, que possui um elétron a menos, criaram um “buraco”, espaço adicional para a corrente fluir no cristal. O resultado foi um semicondutor do tipo p (com excesso de cargas positivas). Elementos da quinta coluna, por exemplo, fósforo, forneceram elétrons livres adicionais para transportar corrente, e um semicondutor do tipo n foi obtido.


Estrutura cristalina de silício

Todos esses estudos foram muito interessantes, mas em 1940 Southworth e Ol não chegaram nem perto de criar um protótipo funcional de um radar de alta frequência. O governo britânico exigiu, ao mesmo tempo, resultados práticos imediatos devido à ameaça iminente da Luftwaffe, onde eles já haviam criado detectores de microondas prontos para produção, trabalhando em conjunto com transmissores magnetron.

Em breve, no entanto, o equilíbrio dos avanços tecnológicos se inclinará para o lado ocidental do Atlântico. Churchill decidiu revelar todos os segredos técnicos da Grã-Bretanha aos americanos antes de ele realmente entrar na guerra (já que, como ele assumiu, isso aconteceria de qualquer maneira). Ele acreditava que valia o risco de vazamento de informações, desde então todas as capacidades industriais dos Estados Unidos seriam investidas na solução de problemas como armas atômicas e radares. A missão científica e técnica britânica (mais conhecida como missão Tizard ) chegou a Washington em setembro de 1940 e trouxe uma bagagem de presente na forma de milagres técnicos.

Revelar o incrível poder de um magnetron ressonante e a eficácia dos detectores de cristal britânicos em receber seu sinal revitalizou a pesquisa dos americanos no campo de semicondutores como base de radares de alta frequência. Havia muito trabalho a ser feito, especialmente no campo da ciência dos materiais. Para atender às demandas, os cristais semicondutores “precisavam ser produzidos em milhões, muito mais do que era possível anteriormente. Foi necessário melhorar o endireitamento, reduzir a sensibilidade ao choque e a probabilidade de desgaste e minimizar a diferença entre diferentes lotes de cristais ".


Retificador de ponto de silicone

A Rad Lab abriu novos departamentos de pesquisa para estudar as propriedades dos cristais semicondutores e como eles podem ser alterados para maximizar propriedades valiosas como receptores. Os materiais mais promissores foram o silício e o germânio; portanto, o Rad Lab decidiu se manter seguro e lançou programas paralelos para estudar os dois: silício na Universidade da Pensilvânia e germânio em Purdue. Gigantes industriais como Bell, Westinghouse, Du Pont e Sylvania iniciaram seus próprios programas de pesquisa de semicondutores e começaram a desenvolver novas instalações de fabricação de detectores de cristal.

Juntos, a pureza dos cristais de silício e germânio aumentou de 99% no início para 99,999% - ou seja, para uma partícula de impureza por 100.000 átomos. No processo, o grupo de cientistas e engenheiros familiarizou-se com as propriedades abstratas do germânio e do silício e aplicou tecnologias para controlá-los: fusão, crescimento de cristais, adição das impurezas necessárias (como o boro, que aumentou a condutividade).

E então a guerra terminou. A demanda por radares desapareceu, mas o conhecimento e as habilidades adquiridas durante a guerra não desapareceram, e o sonho de um amplificador de estado sólido não foi esquecido. Agora, a corrida era criar um amplificador desse tipo. E pelo menos três equipes estavam em boa posição para receber esse prêmio.

West Lafayette

O primeiro foi um grupo da Universidade Purdue, liderado por um físico de ascendência austríaca chamado Karl Lark-Horowitz. Usando talento e influência, ele removeu sozinho o departamento de física da universidade do esquecimento e influenciou a decisão do Rad Lab de confiar seu laboratório à pesquisa de germânio.


Karl Lark Horowitz em 1947, no centro, com um cano

No início da década de 1940, o silício era considerado o melhor material para retificadores de radar, mas o material diretamente abaixo dele na tabela periódica também parecia digno de mais estudos. A Alemanha tinha uma vantagem prática devido ao seu baixo ponto de fusão, o que tornava mais fácil trabalhar com ele: cerca de 940 graus, em comparação com 1400 graus para o silício (quase como o aço). Devido ao alto ponto de fusão, era extremamente difícil fazer um porco que não vazasse no silício fundido, contaminando-o.

Portanto, Lark-Horowitz e seus colegas passaram a guerra inteira estudando as propriedades químicas, elétricas e físicas da Alemanha. O obstáculo mais importante foi a “voltagem reversa”: os retificadores de germânio em voltagem muito baixa deixaram de retificar a corrente e permitiram que ela fluísse na direção oposta. Um pulso de corrente reversa queimou os componentes restantes do radar. Um dos alunos de graduação de Lark Horowitz, Seymour Benzer, estudou esse problema por mais de um ano e finalmente desenvolveu um aditivo à base de estanho que interrompeu os pulsos reversos em tensões de até centenas de volts. Pouco tempo depois, a Western Electric, a unidade de fabricação do laboratório de Bell, começou a produzir retificadores baseados no circuito de Benzer para fins militares.

O estudo da Alemanha em Purdue continuou após a guerra. Em junho de 1947, Benzer, que já era professor, relatou uma anomalia incomum: em alguns experimentos, vibrações de alta frequência apareceram nos cristais de germânio. E seu colega Ralph Bray continuou a estudar a "resistência volumétrica" ​​do projeto, que começou durante a guerra. A resistência volumétrica descreveu como a eletricidade flui em um cristal de germânio no ponto de contato de um retificador. Bray descobriu que pulsos de alta tensão reduziram significativamente a resistência do germânio do tipo n a essas correntes. Sem saber disso, ele testemunhou o chamado Operadoras de cobrança “minoritárias”. Nos semicondutores do tipo n, o excesso de carga negativa serve como o principal portador de carga, mas “buracos” positivos também podem transportar corrente e, nesse caso, pulsos de alta tensão criaram buracos na estrutura de germânio, devido ao surgimento de portadores de carga minoritários.

Bray e Benzer chegaram sedutoramente perto do amplificador de germânio, sem perceber. Benzer pegou Walter Brattain, um cientista dos laboratórios de Bell, em uma conferência em janeiro de 1948 para discutir a resistência volumétrica com ele. Ele sugeriu que Brattain organizasse outro contato pontual próximo ao primeiro, que pudesse conduzir corrente, e então eles poderiam entender o que está acontecendo sob a superfície. Brattain concordou silenciosamente com essa proposta e foi embora. Como veremos, ele sabia muito bem o que um experimento semelhante poderia revelar.

One sous bois

O grupo Purdue tinha a tecnologia e a base teórica para dar o salto em direção ao transistor. Mas eles poderiam tropeçar nele apenas por acaso. Eles estavam interessados ​​nas propriedades físicas do material, e não na busca de um novo tipo de dispositivo. Uma situação completamente diferente reinou em Onet-sous-Bois (França), onde dois ex-pesquisadores alemães de radar, Heinrich Welker e Herbert Mathare, lideraram uma equipe cujo objetivo era criar dispositivos industriais de semicondutores.

Velker primeiro estudou e depois ensinou física na Universidade de Munique, gerenciada pelo famoso teórico Arnold Sommerfeld. Desde 1940, ele deixou um caminho puramente teórico e começou a trabalhar em um radar para a Luftwaffe. Matar (de origem belga) cresceu em Aachen, onde estudou física. Ingressou no departamento de pesquisa da gigante alemã de rádio Telefunken em 1939. Durante a guerra, ele transferiu seu trabalho do leste de Berlim para a abadia na Silésia para evitar ataques aéreos da coalizão anti-Hitler e depois de volta ao oeste para evitar o avanço do Exército Vermelho, e acabou caindo nas mãos do exército americano.

Como seus rivais da coalizão anti-Hitler, os alemães no início dos anos 1940 sabiam que os detectores de cristal eram receptores ideais para radares e que o silício e o germânio eram os materiais mais promissores para sua criação. Matera e Velker durante a guerra tentaram melhorar o uso efetivo desses materiais em retificadores. Após a guerra, ambos foram submetidos a interrogatórios periódicos sobre seu trabalho militar e, eventualmente, receberam um convite do oficial de inteligência francês para Paris em 1946.

A Compagnie des Freins & Signaux (a "empresa de freios e sinais"), a divisão francesa da Westinghouse, recebeu um contrato da companhia telefônica francesa para o desenvolvimento de retificadores de estado sólido e procurava cientistas alemães para ajudar a si mesmos. Essa união de inimigos recentes pode parecer estranha, mas esse arranjo provou ser bastante favorável para os dois lados. Os franceses, derrotados em 1940, não tiveram a oportunidade de adquirir conhecimento no campo dos semicondutores e precisavam desesperadamente das habilidades dos alemães. Os alemães não podiam conduzir o desenvolvimento em nenhuma área de alta tecnologia do país ocupada e destruída pela guerra, então aproveitaram a possibilidade de continuar o trabalho.

Velker e Mathare montaram uma sede em uma casa de dois andares nos subúrbios de Paris, One-sous-Bois, e com a ajuda de uma equipe de técnicos organizaram a produção bem-sucedida de retificadores de germânio até o final de 1947. Depois eles se voltaram para prêmios mais sérios: Velker voltou aos supercondutores de seu interesse e Matar amplificadores.


Herbert Mathare em 1950

Durante a guerra, Matera experimentou retificadores com dois contatos pontuais - "duodiodos" - na tentativa de reduzir o ruído no circuito. Ele retomou suas experiências e logo descobriu que o segundo "bigode de gato", localizado a 1/100 milhões de metros do primeiro, às vezes podia modular a corrente que passava pelo primeiro bigode. Ele criou um amplificador de estado sólido, embora bastante inútil. Para obter uma operação mais confiável, ele se voltou para Velker, que havia adquirido uma vasta experiência trabalhando com cristais de germânio durante a guerra. A equipe da Velker cultivou amostras maiores e mais limpas de cristais de germânio e, com a melhoria da qualidade do material, em junho de 1948, os amplificadores de ponto de contato do Matare tornaram-se confiáveis.


Imagem radiográfica do "transistron" baseado no esquema Matare, que possui dois pontos de contato com germânio

Matara ainda tinha um modelo teórico do que estava acontecendo: ele acreditava que o segundo contato fazia buracos na Alemanha, acelerando a passagem de corrente pelo primeiro contato, fornecendo transportadoras minoritárias. Velker não concordou com ele e acreditava que o que estava acontecendo dependia de um certo efeito de campo. No entanto, antes que eles pudessem descobrir um dispositivo ou teoria, descobriram que um grupo de americanos havia desenvolvido exatamente o mesmo conceito - um amplificador de germânio com dois contatos pontuais - seis meses antes.

Murray Hill

No final da guerra, Mervyn Kelly reformou a equipe de pesquisa de semicondutores de Bell, liderada por Bill Shockley. O projeto foi ampliado, recebeu mais financiamento e foi transferido do laboratório original em Manhattan para um campus em expansão em Murray Hill (Nova Jersey).


Campus em Murray Hill, aprox. 1960

Para conhecer novamente os semicondutores avançados (depois que ele se envolveu em pesquisas operacionais na guerra), na primavera de 1945, Shockley visitou o laboratório Russell Ola em Holmdel. Ol passou os anos de guerra trabalhando em silício e não perdeu tempo em vão. Ele mostrou a Shockley um amplificador rude de sua própria construção, que ele chamou de "desister". Ele pegou um retificador de contato de ponto de silicone e passou a corrente da bateria através dele. Aparentemente, o calor da bateria reduziu a resistência através do ponto de contato e transformou o retificador em um amplificador, capaz de transmitir sinais de rádio recebidos ao circuito, suficientemente potentes para alimentar o alto-falante

O efeito foi rude e não confiável, inadequado para comercialização. Entretanto, bastava confirmar a opinião de Shockley sobre a possibilidade de criar um amplificador semicondutor e que isso deveria ser priorizado em pesquisas no campo da eletrônica de estado sólido. Além disso, essa reunião com a equipe da Ola convenceu Shockley de que o silício e o germânio deveriam ser estudados primeiro. Eles mostraram propriedades elétricas atraentes e, além disso, os colegas de Ola, metalúrgicos Jack Scuff e Henry Terer, alcançaram um tremendo sucesso em crescer, refinar e adicionar impurezas a esses cristais durante a guerra, superando todas as tecnologias disponíveis para outros materiais semicondutores. O grupo Shockley não ia mais perder tempo com amplificadores de óxido de cobre antes da guerra.

Com a ajuda de Kelly, Shockley começou a montar uma nova equipe. Entre os principais participantes estão Walter Bretstein, que ajudou Shockley em sua primeira tentativa de criar um amplificador de semicondutores (em 1940), e John Bardin, um jovem físico e novo trabalhador de laboratório da Bell. Bardin provavelmente tinha o conhecimento mais amplo da física do estado sólido de todos os membros da equipe - sua dissertação descreveu os níveis de energia dos elétrons na estrutura do sódio metálico. Ele também foi outro protagonista de John Hazbrook Van Fleck, como Atanasov e Brettain.

E, como Atanasov, as dissertações de Bardin e Shockley exigiam cálculos complexos. Eles tiveram que usar a teoria da mecânica quântica dos semicondutores, definida por Alan Wilson, para calcular a estrutura energética dos materiais usando uma calculadora de mesa Monroe. Ajudando a criar um transistor, eles, de fato, contribuíram para a libertação de futuros estudantes de pós-graduação desse trabalho.

A primeira abordagem de Shockley a um amplificador de estado sólido se baseou no que mais tarde foi chamado de " efeito de campo "". Ele pendurou uma placa de metal sobre um semicondutor do tipo n (com excesso de cargas negativas). A aplicação de uma carga positiva na placa puxou um excesso de elétrons para a superfície do cristal, criando um rio de cargas negativas através das quais a corrente elétrica poderia fluir facilmente. Um sinal amplificado (representado pelo nível de carga na dessa maneira, poderia modular o circuito principal (passando sobre a superfície do semicondutor) .A operabilidade desse circuito foi motivada por seu conhecimento teórico em física. ozhestvo testes e experimentos, o esquema não funcionou.

Em março de 1946, Bardin havia criado uma teoria bem desenvolvida que explicava a razão disso: a superfície de um semicondutor em um nível quântico se comporta de maneira diferente de seus interiores. Cargas negativas atraídas para a superfície caem na armadilha dos “estados da superfície” e bloqueiam a penetração do campo elétrico da placa no material. O restante da equipe achou essa análise convincente e lançou um novo programa de pesquisa de três maneiras:

1. Prove a existência de estados de superfície.
2. Examine suas propriedades.
3. Crie como derrotá-los e criar um transistor de efeito de campo de trabalho .

Após um ano e meio de pesquisa e experimentação, em 17 de novembro de 1947, Brettein fez um grande avanço. Ele descobriu que se você colocar um líquido cheio de íons, como a água, entre a bolacha e o semicondutor, o campo elétrico da bolacha empurrará os íons em direção ao semicondutor, onde neutralizarão as cargas capturadas nos estados da superfície. Agora ele podia controlar o comportamento elétrico de um pedaço de silício, alterando a carga no prato. Esse sucesso deu a Bardin uma idéia para uma nova abordagem para criar um amplificador: cercar o ponto de contato do retificador com água eletrolítica e, em seguida, usar um segundo fio na água para controlar os estados da superfície e, assim, controlar o nível de condutividade do contato principal. Então Bardin e Brettain entraram na linha de chegada.

A ideia de Bardin funcionou, mas o ganho foi fraco e funcionou em frequências muito baixas, inacessíveis ao ouvido humano - portanto, foi inútil no papel de um amplificador de telefone ou rádio. Bardin propôs a mudança para o germânio resistente à tensão reversa obtido em Purdue, acreditando que menos cargas seriam coletadas em sua superfície. De repente, eles receberam um impulso poderoso, mas na direção oposta à esperada. Eles descobriram o efeito de portadores minoritários - em vez dos elétrons esperados, a corrente que passava pelo germânio fortaleceu os orifícios provenientes do eletrólito. A corrente no fio no eletrólito criou uma camada do tipo p (a região de excesso de cargas positivas) na superfície do germânio do tipo n.

Experimentos subsequentes mostraram que o eletrólito não era necessário: simplesmente colocando dois pontos de contato próximos à superfície do germânio, era possível modular a corrente de um deles para o outro. Para aproximá-los o mais possível, Bretstein envolveu um pedaço triangular de plástico em torno de um pedaço de papel alumínio e, em seguida, cortou-o cuidadosamente no final. Então, usando uma mola, ele pressionou o triângulo na Alemanha, e como resultado as duas arestas do corte tocaram sua superfície a uma distância de 0,05 mm. Isso deu ao protótipo do transistor dos laboratórios da Bell sua aparência distinta:


O protótipo do transistor Bretstein e Bardin

Como o dispositivo Matare e Velker, era, em princípio, um “bigode felino” clássico, apenas com dois pontos de contato em vez de um. Em 16 de dezembro, ele emitiu um ganho significativo de potência e tensão, e uma frequência de 1000 Hz na faixa de audibilidade. Uma semana depois, após pequenas melhorias, Bardin e Bretstein receberam um aumento de tensão de 100 vezes e uma potência de 40 vezes, e mostraram aos diretores de Bell que seu dispositivo pode reproduzir fala audível. John Pearce, outro membro da equipe de desenvolvimento de dispositivos de estado sólido, cunhou o termo "transistor" com base no nome de um retificador de óxido de cobre, um varistor.

Nos seis meses seguintes, o laboratório manteve em segredo a nova criação. A gerência queria garantir que eles tivessem uma vantagem inicial na realização das capacidades comerciais do transistor antes que alguém o adquirisse. Uma conferência de imprensa estava agendada para 30 de junho de 1948, bem a tempo de destruir todos os sonhos de imortalidade de Velker e Matara. Enquanto isso, a equipe de pesquisa de semicondutores se desfez silenciosamente. Ao ouvir as realizações de Bardin e Bretstein, seu chefe, Bill Shockley, começou a trabalhar para assumir toda a fama. E, embora ele tenha desempenhado apenas um papel de observação, em uma apresentação pública, Shockley recebeu publicidade igual, se não grande, como pode ser visto nesta fotografia publicada, onde ele está no meio das coisas, e bem na mesa do laboratório:


Foto publicitária de 1948 - Bardin, Shockley e Bretstein

No entanto, Shockley não era da mesma fama. E mesmo antes de alguém fora dos laboratórios de Bell descobrir o transistor, ele começou a reinventá-lo para se apropriar. E essa foi apenas a primeira de muitas invenções repetidas.

O que mais ler

• Robert Buderi, A Invenção que Mudou o Mundo (1996)
• Michael Riordan, "Como a Europa perdeu o transistor", IEEE Spectrum (1 de novembro de 2005)
• Michael Riordan e Lillian Hoddeson, Crystal Fire (1997)
• Armand Van Dormael, “O Transistor 'Francês'”, www.cdvandt.org/VanDormael.pdf (1994)