ΣΑΝ ΣΗΜΕΡΑ, 03 Οκτωβρίου 1950, εκδίδεται η αμερικανική ευρεσιτεχνία για ένα από τα σημαντικότερα ηλεκτρονικά εξαρτήματα στην ιστορία: το transistor.

Η συγκεκριμένη πατέντα αφορά τους John Bardeen και Walter Brattain, ερευνητές των Bell Telephone Laboratories, και περιγράφει ένα νέο τριών ακροδεκτών στοιχείο ημιαγωγών που μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση ηλεκτρικών σημάτων. Ο William Shockley, που συμμετείχε στην ερευνητική προσπάθεια και ανέπτυξε στη συνέχεια τη δική του εκδοχή του transistor, θα αποτελούσε μαζί τους την περίφημη τριάδα που θα τιμηθεί με το Νόμπελ Φυσικής του 1956.

Η ιστορία όμως είχε ξεκινήσει λίγα χρόνια νωρίτερα. Τον Δεκέμβριο του 1947, οι Bardeen και Brattain είχαν κατασκευάσει και δοκιμάσει το πρώτο λειτουργικό point-contact transistor στα Bell Labs. Ήταν μια μικρή συσκευή από ημιαγωγό γερμανίου, όμως πίσω από το μέγεθός της κρυβόταν μια τεράστια αλλαγή: η δυνατότητα ενίσχυσης και ελέγχου ηλεκτρικών σημάτων χωρίς τις ογκώδεις λυχνίες κενού.

Τι είναι στην πραγματικότητα ένα transistor;

Το τρανζίστορ, ή κρυσταλλοτρίοδος, είναι μια διάταξη ημιαγωγών στερεάς κατάστασης που μπορεί να ελέγχει τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος.

Ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας και την πόλωσή του, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως διακόπτης ή ως ενισχυτής. Αυτή η φαινομενικά απλή δυνατότητα είναι που έκανε το transistor τόσο σημαντικό για την ηλεκτρονική.

Αρχικά τα transistor χρησιμοποιήθηκαν ως μεμονωμένα εξαρτήματα πάνω σε κυκλώματα. Σε αντίθεση με τις λυχνίες κενού, ήταν πολύ μικρότερα, απαιτούσαν πολύ λιγότερη ενέργεια και δεν χρειάζονταν χρόνο για να «ζεσταθούν». Έτσι άνοιγε ο δρόμος για ηλεκτρονικές συσκευές μικρότερες, ταχύτερες και πιο αξιόπιστες. 💡

Από το γερμάνιο στο πυρίτιο

Τα πρώτα transistor βασίζονταν στο γερμάνιο. Η τεχνολογία όμως δεν έμεινε εκεί.

Το 1954, η Texas Instruments κατασκεύασε το πρώτο εμπορικά διαθέσιμο transistor από πυρίτιο, ένα βήμα που είχε μεγάλη σημασία για την εξέλιξη της τεχνολογίας των ημιαγωγών. Το πυρίτιο θα γινόταν σταδιακά το κυρίαρχο υλικό της βιομηχανίας.

Και η συνέχεια ήρθε γρήγορα. Το 1958, ο Jack Kilby της Texas Instruments παρουσίασε το πρώτο λειτουργικό ολοκληρωμένο κύκλωμα (IC). Για πρώτη φορά πολλά διαφορετικά ηλεκτρονικά στοιχεία μπορούσαν να συνδυαστούν πάνω στο ίδιο κομμάτι ημιαγωγού.

Το transistor είχε πλέον πάψει να είναι απλώς ένα νέο εξάρτημα. Είχε γίνει το θεμέλιο πάνω στο οποίο θα χτιζόταν η εποχή των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων.

Το transistor και οι υπολογιστές

Πριν από το transistor, οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές βασίζονταν σε μεγάλο βαθμό στις λυχνίες κενού. Ήταν ογκώδεις, κατανάλωναν πολλή ενέργεια, παρήγαγαν θερμότητα και η αξιοπιστία τους αποτελούσε σοβαρό πρόβλημα.

Με την έλευση των transistor, οι ηλεκτρονικές διατάξεις μπορούσαν να γίνουν πολύ μικρότερες και να περιλαμβάνουν ολοένα περισσότερα στοιχεία στον ίδιο χώρο.

Αυτό ήταν καθοριστικό για την εξέλιξη των υπολογιστών. Από τους υπολογιστές δεύτερης γενιάς με transistor, περάσαμε στα ολοκληρωμένα κυκλώματα και στη συνέχεια στους μικροεπεξεργαστές και στους προσωπικούς υπολογιστές.

Κάθε φορά που ένας παλιός υπολογιστής της δεκαετίας του ’70 ή του ’80 άναβε την οθόνη του, πίσω από τα κυκλώματά του υπήρχε ήδη αυτή η τεχνολογική κληρονομιά. 💾

Τρεις επιστήμονες και ένα Νόμπελ

Η συμβολή των John Bardeen, Walter Brattain και William Shockley συνδέθηκε άρρηκτα με τη γέννηση της τεχνολογίας των transistor.

Το 1956, οι τρεις τους τιμήθηκαν από κοινού με το Νόμπελ Φυσικής «για τις έρευνές τους στους ημιαγωγούς και την ανακάλυψη του transistor effect». Η επίσημη διατύπωση έχει σημασία: το βραβείο δεν αφορούσε απλώς μια μεμονωμένη πατέντα, αλλά το ευρύτερο επιστημονικό έργο που οδήγησε στην κατανόηση και αξιοποίηση του φαινομένου του transistor.

Ο John Bardeen μάλιστα έμεινε στην ιστορία και για έναν ακόμη λόγο. Είναι ο μόνος άνθρωπος που έχει κερδίσει δύο Νόμπελ Φυσικής: το πρώτο το 1956 για το transistor και το δεύτερο το 1972 για τη θεωρία της υπεραγωγιμότητας.

Από ένα μικρό εξάρτημα στην ψηφιακή εποχή

Το transistor δεν ήταν ένας υπολογιστής και δεν ήταν ακόμη ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα. Ήταν όμως το εξάρτημα που επέτρεψε στην ηλεκτρονική να αφήσει πίσω της μεγάλο μέρος της εποχής των λυχνιών και να κινηθεί προς τη στερεάς κατάστασης ηλεκτρονική.

Από μεμονωμένα transistor περάσαμε στα IC, από τα IC στους μικροεπεξεργαστές και από εκεί στους υπολογιστές που γνωρίζουμε σήμερα.

Με άλλα λόγια, κάθε CPU, κάθε μνήμη και κάθε ολοκληρωμένο κύκλωμα ενός retro υπολογιστή κουβαλάει μέσα του την ίδια βασική ιδέα: τον έλεγχο του ηλεκτρικού ρεύματος με έναν ημιαγωγό.

Και κάπως έτσι, ένα μικροσκοπικό εξάρτημα που γεννήθηκε στα εργαστήρια των Bell Labs έγινε ένα από τα θεμέλια ολόκληρης της ψηφιακής εποχής.

Retrocity — Εδώ που φορτώνουν οι αναμνήσεις.

.