Historia del transistor y la computadora del transistor
El amanecer de los transistores
Los transistores son dispositivos semiconductores que tienen dos funciones principales en un circuito electrónico: un amplificador y un interruptor. Antes de la era de los transistores, los tubos de vacío se usaban predominantemente como amplificador o interruptor durante la primera mitad del siglo XX. Sin embargo, el alto requisito de voltaje de funcionamiento, el alto consumo de energía y la alta producción de calor provocaron que los tubos de vacío se volvieran ineficientes y poco confiables con el tiempo. Sin mencionar que estos tubos son voluminosos y frágiles porque la carcasa está hecha de vidrio. Para resolver este dilema, los diferentes fabricantes realizaron años de investigación para un reemplazo adecuado.
Por fin, en diciembre de 1947, tres físicos de Bell Laboratories inventaron con éxito el primer transistor de trabajo. John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley pasaron años de investigación para finalmente desarrollar un transistor de contacto con el punto de trabajo. Shockley mejoró aún más el dispositivo en un transistor de unión bipolar en 1948, que era el tipo de transistor que se usaba ampliamente en la década de 1950. Tal era la importancia de su invención de que Bardeen, Brattain y Shockley recibieran el reconocido Premio Nobel en 1956.
Evolución de los transistores
Al igual que cualquier otro dispositivo, los transistores también han pasado por varias innovaciones. A fines de la década de 1950, el germanio jugó un papel crucial en el desarrollo de los transistores. Los transistores basados en germanio, sin embargo, tienen inconvenientes importantes, con fuga de corriente e intolerancia a temperaturas superiores a 75 ° C. Además, el germanio es raro y costoso. Esto llevó a los investigadores de Bell Labs a buscar una mejor alternativa.
Gordon Teal un nombre rotundo en la evolución de los transistores. Un ingeniero estadounidense en Bell Labs, Teal desarrolló un método para producir cristales puros de germanio para ser utilizados para transistores a base de germanio. Del mismo modo, el verde azulado experimentó con el silicio como un posible reemplazo para el germanio. En 1953, regresó a Texas después de que le ofrecieron el puesto de director de investigación en Texas Instruments (TI).[1] Trayendo su experiencia y conocimiento sobre los cristales de semiconductores, continuó trabajando en el silicio purificado como reemplazo del germanio. En abril de 1954, Teal y su equipo en TI desarrollaron el primer transistor de silicio, que se anunció al mundo en mayo de ese año. Debido a sus características superiores, el silicio reemplazó gradualmente el germanio como el semiconductor utilizado para los transistores.
Con la introducción de transistores de silicio, los investigadores de Bell Labs lograron otro avance al desarrollar un transistor que podría superar el rendimiento del transistor de unión bipolar. En 1959, Mohamed Atalla y Dawon Kahng inventaron el transistor de efecto de campo de óxido de metal-óxido-semiconductor (MOSFET) con menor consumo de energía y mayor densidad que el transistor bipolar. Estas valiosas características popularizaron en gran medida el transistor Mosfet, que desde entonces se ha convertido en el dispositivo más ampliamente fabricado de la historia.[2]
Transformando la tecnología informática
La invención de los transistores también fue revolucionaria en la miniaturización de las computadoras. Al igual que los dispositivos electrónicos anteriores, la primera generación de computadoras utilizó tubos de vacío como interruptores y amplificadores. Después de la llegada de los transistores, los fabricantes también adoptaron el pequeño dispositivo para construir computadoras más pequeñas y eficientes. En los años que siguieron, los tubos de vacío fueron completamente reemplazados por transistores, dando lugar a la segunda generación de computadoras de transistores.
Se creía que la primera computadora en usar transistores era la Universidad de Manchester Computadora de transistor. La computadora transistor se construyó como un prototipo, que consta de transistores de contacto de 92 puntos y 550 diodos, y se volvió completamente operativo en 1953. En 1955, se introdujo la versión de tamaño completo de esta computadora, con transistores de contacto de 200 puntos y 1300 diodos. Aunque la mayoría de los transistores usados del circuito, este dispositivo no se consideró una computadora completamente transistorizada, ya que todavía se usaban tubos de vacío en su generador de reloj.[3]
A mediados de la década de 1950, las máquinas similares comenzaron a surgir. El diseño de la Universidad de Manchester fue adoptado más tarde por Metropolitan-Vickers, quienes produjeron siete máquinas utilizando transistores de unión bipolar en 1956. Sin embargo, el dispositivo, llamado Metrovick 950, no estaba disponible comercialmente y solo se usaba dentro de la empresa. Del mismo modo, Bell Labs se le ocurrió el Tradicional dispositivo en 1954,[4] Pero al igual que la computadora Transistor, el registro usó tubos de vacío para su reloj de reloj.
Construido para la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en 1955, la computadora Burroughs Atlas Mod 1-J1 de guía fue la primera computadora en eliminar por completo los tubos de vacío, y este modelo fue la primera computadora totalmente transistorizada. MIT también se desarrolló TX-0, su propia computadora transistor en 1956. Las computadoras transistor también comenzaron a surgir en otras partes del mundo. El primer dispositivo en aparecer en Asia fue Japón ETL Mark III, Lanzado en 1956. El Drte, lanzado en 1957, y el austriaco Mailüfterl, Lanzado en 1958, fueron las primeras computadoras de transistores de Canadá y Europa, respectivamente. En 1959, Italia también lanzó su primera computadora de transistor, la Olivetti elea 9003, que luego se puso a disposición en el mercado privado.[5]
Aunque las computadoras de transistores estaban emergiendo a nivel mundial en la década de 1950, no se pusieron a disposición comercialmente hasta 1959, cuando General Electric lanzó el General Electric 210. En consecuencia, otros fabricantes también introdujeron sus propios modelos de computadora de transistores insignia. El IBM 7070 y el RCA 501 ¿Se lanzaron algunos de los primeros modelos, entre otros?.[6] Las computadoras a gran escala también siguieron esta tendencia. El Philco Transac modelos S-1000 y S-2000 estaban entre las primeras computadoras transistorizadas a gran escala disponibles comercialmente.
La evolución de los diseños de transistores provocó cambios importantes en el diseño de la computadora. La producción de computadoras transistorizadas aumentó con el tiempo, ya que la tecnología estuvo disponible comercialmente. Finalmente, se adoptaron circuitos integrados en la década de 1960, dando paso a la tercera generación de computadoras.
Tamaño pequeño, grandes cambios
Los transistores han sido preeminentes desde su invención hace más de 70 años. Esta tecnología ha impulsado la invención y el desarrollo de muchos otros dispositivos electrónicos. El tamaño humilde del transistor no cubre la magnitud de su contribución a la tecnología. El transistor ha cambiado indudablemente la cara de los circuitos electrónicos y ha provocado cambios significativos en el mundo, particularmente en tecnología informática.