Maandag 24 juni 2024 Helden uit de Techniek: uitvinders van de transistor
Van computers, smartphones, medische apparatuur tot versterkers en andere elektronische circuits. In al deze apparaten is de transistor een onmisbaar onderdeel voor een snelle en feilloze werking. Het waren John Bardeen, Walter Brattain en William Shockley die deze elektronische schakelaar/versterker medio vorige eeuw uitvonden. Daarom zijn zij onze Helden uit de Techniek!
Hun samenwerking begon in de jaren ‘40 bij Bell Labs. Een Amerikaans onderzoeksinstituut dat bekendstond om zijn vooruitstrevende werk in communicatie- en elektronische technologieën. In die periode waren elektronische apparaten voornamelijk nog afhankelijk van vacuümbuizen, die de signalen versterkten en schakelden. Deze buizen waren echter groot, onbetrouwbaar en allesbehalve zuinig in energie.
Niet vreemd dus dat werd uitgekeken naar een kleiner, efficiënter en betrouwbaarder alternatief, om de snelle ontwikkeling in technologie en techniek te ondersteunen. Brattain en Bardeen namen de uitdaging aan.
Doorbraak
In december 1947 kwam de doorbraak. Ze ontdekten dat wanneer ze een klein voltage aanbrachten op een dunne laag germanium, dit de elektrische eigenschappen van het materiaal veranderde. Het leidde tot de eerste point-contact transistor.
Hierin werden 2 dunne goudpunten dicht bij elkaar geplaatst op een germanium kristal. Een stroom door het eerste punt creëerde een zone met extra ladingdragers in het germanium. Deze beïnvloedden de stroom door het tweede punt, wat resulteerde in de versterking van het signaal. Deze eerste transistor was veel kleiner, efficiënter en betrouwbaarder dan de vacuümbuis. Het opende de deur naar het verkleinen van elektronica.
Junction-transistor
Hoewel de point-contacttransistor een succes was, streefde Shockley naar een robuustere en meer commercieel toepasbare versie. Hij bedacht het concept van de junction-transistor. Deze maakt gebruik van 3 lagen halfgeleidermateriaal om de stroom te regelen. Deze versie bleek uiteindelijk praktischer voor massaproductie en de toepassing in elektronische apparaten.
Impact
De uitvinding van de transistor betekende een ware revolutie in de elektronica-industrie. In 1956 ontvingen Bardeen, Shockley en Brattain dan ook de Nobelprijs voor Natuurkunde. Hun werk legde de basis voor de ontwikkeling van de geïntegreerde schakeling (microchip) en de moderne computertechnologie. De transistor heeft een onuitwisbare invloed gehad op bijna ieder aspect van ons moderne leven. En daarom zijn onze Helden uit de Techniek!
