Il
Transistor è un dispositivo elettronico a semiconduttore tra i più
utilizzati in elettronica, rappresenta infatti il tassello che è
alla base dello sviluppo della microelettronica e dei circuiti
integrati.
Sebbene già nei primi anni del 900 si era
intuito che qualcosa che funzionasse come amplificatore basata su un
semiconduttore era di possibile realizzazione, come ad esempio gli
studi eseguiti dal fisico J.E.Lilienfeld nel 1925 e da O.Heil nel
1934, l'invenzione del primo transistor funzionante è attribuita a
tre scienziati americani: Walter Houser Brattain, John Bardeen e
William Bradford Shockley che nel 1947 nei laboratori della Bell
misero a punto il primo esemplare funzionante.
Il
termine transistor venne pensato da un altro ricercatore della Bell e
deriva dell'unione di due parole: Transconductance e Varistor.
Nella
foto seguente possiamo ammirare una replica del primo Transistor datato 23
dicembre 1947.
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| Pubblico dominio, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=554340 |
Osservando la foto sembra quasi assurdo che oggi in un circuito integrato siano costruiti, tramite tecniche opportune, miliardi di transistor che ci permettono di avere CPU sempre più veloci e dispositivi portatili che appena cinquantanni fa erano impensabili.
Il primo transistor era
costruito su una piastra in Germanio che rappresentava la base a
cui venivano appoggiati altri due sottili terminali a punta che
rappresentavano il collettore e l'emettitore del dispositivo. Con il
passare degli anni il processo di produzione dei transistor si è
evoluto e le sue caratteristiche elettriche sono migliorate. Al
giorno d'oggi esistono principalmente due tipi di transistori
realizzati con un substrato di base di Silicio, rispettivamente: BJT
(Transistor a Giunzione Bipolare) e i FET ( Transistor ad Effetto di
Campo).
I
primi vengono utilizzati principalmente come amplificatori o
interruttori in elettronica analogica, possono essere di tipo npn o
pnp a seconda del drogaggio e delle giunzioni e vengono detti
transistor bipolari perché al loro interno le correnti dipendono dal
movimento dei portatori di carica sia maggioritari che minoritari.
Per
quanto riguarda i secondi, cioè il FET, questi ultimi sono
realizzati sempre su un substrato di Silicio ed hanno tre terminali
(quattro se consideriamo il Bulk normalmente connesso al Source)
chiamati Gate, Source e Drain. A seconda del processo produttivo ne
esistono molti tipi e i più diffusi sono i MOSFET. Sono dei
transistor unipolari in quanto al loro interno le correnti dipendono
solo da un portatore di carica maggioritario che nel caso dei MosFet
di tipo P sono le lacune, mentre nel caso dei MosFet di tipo n sono
gli elettroni.
Nella
foto seguente tratta da spalenkaletters.blogspot.com possiamo osservare i tre scienziati prima menzionati a
lavoro nei laboratori della Bell durante la realizzazione del primo
transistor al germanio. Per i più curiosi il gatto nascosto in alto a sinistra si chiamava Kitty.
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| I tre inventori del transistor nei laboratori della Bell: Kitty (il gatto) , John Bardeen (sullo sfondo con gli occhiali), Walter Brattain (a destra), and William Shockley (al centro a lavoro). |
