I transistor nel tempo

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I transistor ormai, sono utilizzati in qualsiasi apparato elettronico; a pensare che i primi CPU dei computer si raggiravano intorno ai 6000 transistor, fino anno per anno ad evolversi sempre di più in maniera davvero evolutiva.


La scoperta del transistor

29 dicembre 1939 Shockley scrive sul suo quaderno di laboratorio su di un dispositivo che potesse amplificare e fosse basato sui semiconduttori. J. H. Scaff e H. C. Theurer dei laboratori Bell producono Silicio puro e drogato mediante un processo di fusione in vuoto. Distinguono il tipo di drogaggio dall’odore (se drogato n odora di fosforo). Determinano anche che gli elementi del gruppo III drogano accettore e quelli del gruppo V drogano donore. Realizzano la prima giunzione p/n 1940 Russel S. Ohl dimostra il primo fotodiodo basato su di una giunzione p/n in silicio Marzo 1942 viene lanciato un progetto di ricerca sui semiconduttori dall’Università di Purdue e diretto da Karl Lerk-Horovitz. Questo progetto parte ex-novo ed ha come obiettivo di produrre e testare diodi a semiconduttore mediante l’intensificazione della ricerca sui semiconduttori sia dal punto di vista del materiale che dei dispositivi. Viene scelto come materiale il Germanio perché precedenti studi ne hanno dimostrato un’alta affidabilità. Questa ricerca focalizzata sui raddrizzatori a diodo è motivata dalle loro applicazione come rivelatori per radar. I principali risultati di tale sforzo di ricerca furono:

1) studio delle proprietà fondamentali del Germanio (banda proibita, drogaggio, mobilità, proprietà ottiche, etc.)

2) brevetto su di un raddrizzatore per tensioni inverse molto alte (>100V)

3) scoperta di una serie di risultati anomali sulle proprietà dei contatti di superficie per le caratteristiche di rettificazione dei diodi Il progetto termina nel 1946.

1945 fine della guerra. Riparte il progetto sui semiconduttori dei laboratori Bell e viene nominato direttore del progetto William Shockley. Fanno parte di questo gruppo John Bardeen e Walter Brattain. Il gruppo parte a lavorare sull’idea di triodo a stato solido di Shockley.

1946 Bardeen propone che in un semiconduttore gli stati di superficie sono diversi dagli stati di volume. Alla superficie esiste una barriera dovuta all’intrappolamento delle cariche in questi stati. Si forma una giunzione p/n. 1948 Annuncio pubblico della scoperta e dimostrazione di una radio a transistor.

1949 Shockley propone il transistor bipolare a giunzione. Ottobre

1951 Western Electric inizia la produzione dei primi transistor commerciali che trovano applicazioni non nella radio ma come amplificatori per auricolari per sordi.

I transistor ormai commercializzati

1948 Il primo transistor bipolare a giunzione viene esperimentato da Shive ai laboratori Bell.1948 Shockley propone il concetto di iniezione di portatori minoritari in una giunzione p/n per spiegare il funzionamento dei diodi e dei transistor bipolari

1952 G. W. Dummer del Royal Radar Establishment (Gran Bretagna, Malvern) propone teoricamente che un blocco di semiconduttore possa essere usato per formare tutti gli elementi di un circuito elettrico [intuizione della possibilità di realizzare i circuiti integrati] 1952 circuiti a transistor capaci di oscillare sopra i 300 MHz [oggi più di 300 GHz] basati su di giunzioni ottenute durante la crescita 1953 febbraio SONOTONE pubblicizza i primi apparecchi acustici per non-udenti basati su di una tecnologia mista transistor-valvole primi dispositivi commerciali basati sui transistor.

1954 Texas Instruments annuncia il primo transistor basato sul Silicio.

1958 Leo Esaki della Sony corporation, inventa il diodo a tunnel che esibisce una resistenza differenziale negativa e per cui riceve il premio Nobel. 1962 Hofstein e Heiman della RCA producono il primo circuito integrato con 16 MOSFET. 1968 Philco-Ford annuncia una memoria ROM a 1.024 Bit (=1K) 1969 BiCMOS circuito inventato da Hung-Chang Lin [saranno i circuiti base del microprocessore INTEL Pentium] essi sono basati sull’uso di una tecnologia bipolare per gestire gli ingressi e le uscite delle celle DRAM basate su tecnologie CMOS. E’ una tecnologia integrata MOS e BJT. Nei primi anni 70 vengono introdotte le camere pulite per la produzione dei circuiti, l’impiantazione ionica sostituisce la diffusione per formare le varie strutture.

1971 E. Ted Hoff, Federico Faggi e Stan Mazor di Intel inventano il microprocessore, un dispositivo che ingloba quattro circuiti integrati: una CPU, una ROM, una RAM e un chip di I/O. Il circuito è multipurpouse e programmabile. Intel lancia sul mercato il primo microprocessore il 4004 (con 2300 transistor al costo di 200 $ con una potenzialità di 64.000 operazioni al secondo).

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