La storia del Transistor

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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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.

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).