Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Kto wynalazł tranzystor?

Pozornie proste pytanie. Oczywiste, że Amerykanie John Bardeen, Walter Brattain i William Schockley, którzy za ten wynalazek otrzymali Nagrodę Nobla z fizyki w 1956 roku. Za datę wynalezienia tranzystora przyjmuje się 23.12.1947 r., gdy W. Brattain zademonstrował szefom firmy Bell Telephone Laboratories efekt wzmocnienia (a dzień później generacji) sygnału uzyskanego na eksperymentalnym układzie zbudowanym z kryształu germanu. Był to prototyp elementu, który nazwano point-contact transistor (polska nazwa tranzystor ostrzowy).
Article Image

Gdy wnikniemy w szczegóły odpowiedź na pytanie postawione w tytule nie jest tak oczywista. Po pierwsze, w eksperymentach nie uczestniczył W. Shockley, który był szefem W. Brattaina i J. Bardeena. Nie oznacza to, że nie należała mu się Nagroda Nobla. Jemu należała się najbardziej, bo miesiąc później wynalazł tranzystor złączowy bipolarny i opracował teorię półprzewodników, która obowiązuje do tej pory, a jego książka z 1950 r. Electrons and Holes in Semiconductors stała się biblią dla całej generacji elektroników. J. Bardeen (uhonorowany jeszcze jedną Nagrodą Nobla za prace dotyczące nadprzewodnictwa) był fizykiem teoretykiem, któremu eksperymenty wykonywane przez W. Brattaina służyły do potwierdzenia jego teorii stanów powierzchniowych. A W. Brattain wykonując eksperymenty dla J. Bardeena przypadkowo zauważył, że eksperymentalna konstrukcja daje wzmocnienie.

O co chodziło w tych eksperymentach? Otóż zespół W. Shockleya pracował nad tranzystorem polowym, wzorowanym na patencie J.E. Lilienfelda z 1925 r. Za chwilę jeszcze wrócę do tego patentu. Skonstatujmy tylko fakt, że tranzystor ostrzowy wynaleziono przypadkowo podczas badania stanów powierzchniowych, stanowiących zasadniczą przeszkodę dla opracowania działającego tranzystora polowego.

Gwoli sprawiedliwości zauważmy, że tranzystor ostrzowy wynaleziono niemal równocześnie we Francji, a Amerykę mogły wyprzedzić o kilka lat Niemcy. Już w 1944 r. niemiecki fizyk Herbert Mataré eksperymentował z tzw. duodiodą, tj. kryształem półprzewodnika z dwoma elektrodami ostrzowymi. W latach 1944–45 zaawansowane prace nad kryształami germanu prowadził inny fizyk niemiecki Heinrich Welker. Zawierucha wojenna przerwała te prace, a w roku 1946 agenci francuskich władz okupacyjnych odnaleźli obu fizyków i zaproponowali im pracę we francuskim laboratorium Westinghousa. Propozycję przyjęli, ale dopiero w 1947 roku wrócili do przerwanych prac i w czerwcu 1948 roku ogłosili o skonstruowaniu udoskonalonej duodiody, czyli tranzystora ostrzowego, który we Francji wszedł do produkcji pod nazwą transistron. Mataré i Welker na pewno nie wiedzieli o pracach w Bell Labs, bo do lata 1948 roku były one utajnione.

Jeszcze jeden kraj pretenduje do pierwszeństwa. W ZSRR kiedyś twierdzono, że w zespole kierowanym przez akademika A.F. Joffe wynaleziono tranzystor przed Amerykanami. Potem to twierdzenie osłabiono. W rosyjskiej Wikipedii można przeczytać „если бы не необходимость создания атомного оружия, открытие транзисторов могло произойти в СССР”. To znaczy: gdyby nie konieczność opracowania broni jądrowej, to odkrycie tranzystora nastąpiłoby w ZSRR.

Okładka EdW 02/2023

Tu przypomina mi się wykład z matematyki na Wydziale Łączności Politechniki Warszawskiej (lata sześćdziesiąte), gdy Docent Trajdos rysuje na tablicy funkcję skoku jednostkowego i pisze „funkcja Heaviside’a” zwracając się do studentów – nie pytajcie, jak się to nazwisko czyta – Hevisajda, czy Hivisajda. Kiedyś mnie student spytał, więc doradziłem mu, żeby zajrzał do książki rosyjskiej (były w bibliotece PW), to się dowie, bo Rosjanie piszą nazwiska fonetycznie. Student zajrzał i zameldował – to jest funkcja Zacharenko-Waszczenko.

Popatrzmy na pytanie tytułowe jeszcze z innej strony. Dlaczego zafiksowaliśmy się na wynalazku tranzystora ostrzowego? Przecież nie odegrał on żadnej roli, choć w niewielkich ilościach był produkowany przez kilkanaście lat. To była ślepa uliczka. Natomiast cała mikroelektronika dużej skali integracji działa na tranzystorach MOS, których protoplastą był patent Lilienfelda z 1925 r. (Kanada) i 1926 r. (USA). Dlaczego temu wynalazkowi nie przypisać pierwszeństwa światowego. Odpowiedź na poważnie jest prosta – wynalazek tranzystora ostrzowego zapoczątkował produkcję tranzystorów, której rozwój zmienił oblicze tego świata. Natomiast wynalazek Lilienfelda spoczął na półkach urzędów patentowych, choć po latach dał impuls do prac zespołowi W. Shockleya w Bell Labs. Dodam też, już nie całkiem serio, że z Lilienfeldem byłby problem, który kraj ma się nim szczycić. Urodził się we Lwowie w 1882 r. Po odzyskaniu przez Polskę niepodległości został obywatelem polskim, studiował i karierę naukową robił w Niemczech. Patent kanadyjski złożył jako obywatel Polski. W Wikipedii anglojęzycznej jest fizykiem austro-węgierskim i amerykańskim. W polskiej jest polskim fizykiem pochodzenia żydowskiego. W rosyjskiej jest fizykiem niemieckim.

Podobny problem był z Einsteinem, który przemawiając w 1930 r. w Sorbonie powiedział: „Jeśli moja teoria względności okaże się słuszna, to Niemcy ogłoszą, że jestem uczonym niemieckim, a we Francji będą twierdzić, że jestem obywatelem świata. Gdyby jednak moja teoria okazała się fałszywa, to Francja będzie twierdzić, że jestem uczonym niemieckim, a Niemcy ogłoszą, że jestem Żydem”. No comment.

Firma:
Tematyka materiału: ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH, MAGAZYN, MIESIĘCZNIK, DLA ELEKTRONIKÓW, HOBBY
AUTOR
Udostępnij
Zobacz wszystkie quizy
Quiz weekendowy
Zrozumieć tranzystory bipolarne
1/10 Ile jest konfiguracji, czyli sposobów włączania tranzystorów bipolarnych?
UK Logo
Elektronika dla Wszystkich
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS
najnowsze e-wydanie magazynu "Elektronika dla Wszystkich"