A mediados de la década de 1940, la electrónica dependía de un componente frágil y voluminoso: el tubo de vacío. Estos dispositivos, similares a bombillas de cristal, eran grandes, se calentaban en exceso y se fundían con facilidad. Las primeras computadoras, como la ENIAC, requerían miles de estas válvulas y ocupaban salas enteras.
Este problema era especialmente acuciante para la Bell Telephone Company. Para que las señales telefónicas recorrieran largas distancias era necesario amplificarlas, y este proceso dependía de esos tubos poco fiables.
En 1936, el nuevo director de investigación de los Laboratorios Bell, Mervin Kelly, comenzó a reclutar físicos de estado sólido con la esperanza de encontrar una alternativa. Entre sus primeros reclutas estaba William Shockley, quien propuso varios diseños de amplificadores basados en materiales semiconductores. Sin embargo, sus intentos de fabricar un prototipo en 1939 fracasaron estrepitosamente. La teoría de los semiconductores no podía explicar lo que sucedía con los electrones en estos materiales, y controlar su composición exacta era casi imposible.
Había que inventar algo más chiquito
El equipo y los tres meses mágicos
Con el fin de la Segunda Guerra Mundial, Kelly reorganizó los Laboratorios Bell y creó un nuevo grupo de investigación de estado sólido liderado por Shockley. La búsqueda de un amplificador de estado sólido comenzó formalmente en abril de 1945. Shockley sugirió que el silicio y el germanio podrían usarse para fabricar un amplificador de efecto de campo, pero los experimentos, llevados a cabo por Walter Brattain y otros, volvieron a fallar.
En marzo de 1946, John Bardeen, un físico teórico contratado por Shockley, ofreció una explicación. Postuló que los electrones atraídos a la superficie del semiconductor por el campo eléctrico estaban bloqueando su penetración en el material. Esta idea desencadenó un programa de investigación sobre los electrones de «estado superficial».
El momento crucial llegó en noviembre de 1947. Mientras estudiaba este fenómeno, Brattain encontró una manera de neutralizar el efecto de bloqueo. Trabajando estrechamente durante el mes siguiente, Bardeen y Brattain aplicaron dos contactos de oro muy próximos, sujetos por una cuña de plástico, sobre la superficie de una pequeña lámina de germanio de alta pureza. El 16 de diciembre de 1947, lograron amplificar por primera vez una señal eléctrica con un dispositivo de estado sólido (es decir, usando semiconductores): eso fue el primer transistor de contacto puntual. Una semana después, el dispositivo fue presentado a los ejecutivos de Bell Labs como un «magnífico regalo de Navidad».
La consolidación del invento
Apenas cinco semanas después de este descubrimiento, el 23 de enero de 1948, William Shockley concibió el transistor de unión (o transistor de sandwich), que resultaría ser tecnológicamente el más importante. En julio de 1951, Bell Labs anunció oficialmente el éxito del transistor de unión. El nombre del dispositivo, «transistor», proviene de la combinación de las palabras en inglés transfer y resistor, ya que permite transferir señales controlando la resistencia eléctrica. En 1956, Bardeen, Brattain y Shockley recibieron el Premio Nobel de Física por su descubrimiento.
El Reinvento Soviético del Transistor
La invención del transistor en Estados Unidos no pasó desapercibida en la Unión Soviética, aunque el desarrollo soviético siguió un camino paralelo, impulsado por sus propias necesidades y protagonistas.
Los primeros pasos en la URSS
El desarrollo de los primeros transistores soviéticos estuvo marcado por el secretismo y la competencia entre varios equipos de investigación. El trabajo pionero se llevó a cabo en el NII-160 (Instituto de Investigación Científica, más tarde conocido como «Istok»), donde un grupo dirigido por A.V. Krasilov investigaba los semiconductores.
La figura clave en la creación del primer transistor soviético fue Susana G. Madoyan, una estudiante del Instituto de Tecnología Química de Moscú. Como parte de su trabajo de pre-diploma y bajo la supervisión de Krasilov, Madoyan diseñó y fabricó el primer prototipo funcional de un transistor en la URSS.
El hito de 1949
Fue a finales de 1948 y principios de 1949 cuando, basándose en el trabajo de Madoyan, se creó el primer transistor soviético. En febrero de 1949, el prototipo de laboratorio era ya una realidad. Poco después, Krasilov y Madoyan publicaron el primer artículo soviético sobre el tema, titulado «Triodo de cristal».
Aunque los primeros transistores soviéticos se desarrollaron en 1949, la producción en serie no llegó hasta 1953, cuando se fabricaron los primeros transistores de germanio de unión (planos o de aleación). Ese mismo año se creó el NII-35 (más tarde «Pulsar»), el primer instituto de investigación especializado en electrónica de semiconductores del país. El laboratorio de Krasilov fue transferido a este nuevo instituto, donde Madoyan desarrolló los primeros transistores de germanio de aleación que sirvieron de base para la producción en serie de dispositivos como los modelos P1, P2 y P3.
Un desarrollo con sello propio
El desarrollo soviético del transistor, aunque inspirado por el mismo objetivo de reemplazar los tubos de vacío, fue un esfuerzo autónomo con sus propias figuras, como Krasilov y Madoyan, y su propio cronograma. Este logro sentó las bases para la industria soviética de semiconductores, que tendría un papel crucial en el desarrollo de la tecnología espacial y militar del país. De hecho, los transistores desarrollados en la URSS fueron fundamentales para el éxito de su programa espacial, como los utilizados en el radiotransmisor del primer satélite artificial, el Sputnik.
Cuando yo era estudiante de tercer año en el Instituto de Ingenieros del Transporte de Moscú, asistí a una especie de Día de Puertas Abiertas, en el cual numerosos académicos de muy diversas áreas del saber sostenían encuentros múltiples (en paralelo, en locales pequeños donde los estudiantes nos agrupábamos los estudiantes por nuestras afinidades). Yo me acerqué a uno en que disertaba un académico, cuyo nombre no retuve, que nos contaba cómo había sido aquella epopeya del invento de un transistor. El académico nos contaba: entonces llegó (y mencionó a alguien cuyo nombre tampoco capté) y nos dijo — ¡Haganme un transistor! — dándonos un pedazo de germanio.
Indudablemente, lainvención y desarrollo del transistor abrió una Brecha en el Muro.
Mi primo Enrique Carmenates González, jefe del equipo que diseñó el Televisor Cubano a Color, un tremendo ingeniero innovador me decía —los soviéticos son los mejores ingenieros del mundo. Con transistores «de palo» han hecho un radioreceptor insuperable como es el VEF 206 que se vendió en Cuba.
Los leo en los comentarios.
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