El invento que cambió para siempre el mundo de la electrónica y la computación

Por Georgina Vega

Seguía una breve descripción: “Se trata de un pequeño cilindro de metal que consta de dos cables finos conectados a un semiconductor soldado a una base de metal”. Por el espacio que le dedicaron parecía que el periódico no le daba demasiada importancia a la noticia. En realidad, nadie vislumbraba la revolución tecnológica que ese modesto invento provocaría años después.

En aquel momento, los bulbos o tubos de vacío -componentes que amplifican las señales eléctricas- hacían funcionar aparatos de radio, televisiones, radares y también líneas telefónicas. El gran problema era que, además de ser voluminosos y consumir mucha energía, duraban poco, ya que se calentaban demasiado y debían ser reemplazados a menudo. Derivado de esto, las redes telefónicas, en especial, tenían problemas con la amplificación de las señales. En una conversación telefónica la voz se convierte en una señal eléctrica a través de los cables. Si la distancia entre los dos receptores de teléfono era poca, las señales se propagaban fácilmente. Sin embargo, en la comunicación de costa a costa se perdían y, por lo tanto, era común que las llamadas se cortaran. La demanda de servicios de larga distancia era cada vez mayor, lo cual tenía muy preocupada a la compañía AT&T (American Telephone and Telegraph), ya desde entonces una gigante de la telefonía en Estados Unidos. Los directivos estaban conscientes de que para lograr que la comunicación fuera más eficiente y la empresa siguiera creciendo tenían que reemplazar los bulbos por un dispositivo amplificador más poderoso. El ingeniero y físico Mervin Joe Kelly, entonces vicepresidente de los Laboratorios Bell —pertenecientes a AT&T— tenía pensó que los materiales semiconductores podrían ser la base para la creación de un nuevo dispositivo, y en 1945 encargó al físico William Shockley que dirigiera el proyecto para desarrollar el amplificador.

Unión bipolar Shockley, quien era egresado del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y llevaba 10 años trabajando con la electrónica de estado sólido -que fue la base del transistor-, contrató a los también físicos John Bardeen y Walter Brattain. El primer año los resultados no fueron alentadores, lo que llevó a Shockley a pasar la mayor parte del tiempo en su casa desarrollando sus propias ideas. Mientras tanto, los otros dos científicos continuaron trabajando sin él. Finalmente, el 16 de diciembre de 1947 Bardeen y Brattain lograron crear el transistor, al que denominaron amplificador de estado sólido. Este consistía en un pequeño cilindro con dos alambres de oro pegados a un cristal de germanio (Ge). El 23 de ese mismo mes le presentaron su prototipo a Kelly y a principios de 1948 consiguieron la patente para fabricar el primer transistor de contacto puntual. Por supuesto, a Shockley no le gustó que Bardeen y Brattain no lo hicieran partícipe del invento, pero pronto tuvo la oportunidad de que el laboratorio lo reconociera, cuando estudió el dispositivo de sus colegas y se dio cuenta de que no sería fácil fabricarlo en serie porque físicamente era muy frágil. Se encerró otra vez en su casa con el firme propósito de mejorar ese prototipo. Al poco tiempo, sólo un mes después de que Bardeen y Brattain presentaron su transistor, Shockley ya tenía listo uno nuevo: el transistor de unión bipolar, que constaba de tres regiones semiconductoras diferentes. Dado que era más funcional, rápidamente sustituyó al dispositivo anterior. Aunque Shockley nunca trabajó realmente en equipo con Bardeen y Brattain, el laboratorio decidió que los tres científicos aparecieran juntos en las fotografías oficiales del invento y designó a Shockley como el portavoz. El transistor fue pre-sentado en conferencia de prensa el 30 de junio de 1948 y al poco tiempo el grupo se separó por problemas internos.

Adiós a los bulbos

Pese a la evidente ventaja que tenía el nuevo dispositivo sobre los tubos de vacío, la industria electrónica no los adoptó de inmediato. La razón era que los primeros transistores experimentales no funcionaban del todo bien. Tras varios experimentos se cambió el germanio por silicio para los nuevos transistores, lo que significó un gran avance dado que con este semiconductor las señales eléctricas podían amplificarse nada menos que unas 300 veces. Sin embargo, pasaron tres años hasta que el nuevo dispositivo comenzara a utilizarse en los aparatos electrónicos. En 1952 se usó por primera vez en unos audífonos y dos años más tarde se fabricó la primera radio de transistores, la Regency TR-1.

La revolución había comenzado... los fabricantes comenzaron a sustituir poco a poco los bulbos por los eficientes transistores de silicio. En 1954, la Texas Instruments inició en Dallas, EE.UU., la fabricación de transistores para los aparatos de radio y en la década de 1960 Sony se convirtió en la primera empresa que empezó a fabricar televisiones con transistores en lugar de bulbos. Estos dispositivos transformaron el mundo de la electrónica y se convirtieron en componentes clave de los aparatos modernos, cada vez más pequeños. En la actualidad, aún todos los aparatos como teléfonos, computadoras y alarmas funcionan con transistores.

Después del Premio Nobel

En 1956, Shockley, Bardeen y Brattain fueron galardonados con el Premio Nobel de Física por sus investigaciones en semiconductores y el descubrimiento del efecto transistor. Ese mismo año, Shockley fundó su propia compañía de semiconductores (Shockley Semiconductor Laboratory) en Palo Alto, California, pero debido a su carácter autoritario varios de los ingenieros y científicos que contrató renunciaron y formaron su propia empresa. Una de las cosas que se dice que más les molestaba de Shockley, era que publicaba los salarios de todos los empleados, lo cual provocaba graves fricciones entre ellos. Por su parte, Brattain siguió trabajando en los Laboratorios Bell, mientras Bardeen se convirtió en profesor de la Universidad de Illinois desde 1951 y obtuvo su segundo premio Nobel de Física en 1972.