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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 requisito de alto voltaje de funcionamiento, el alto consumo de energía y la alta producción de calor hicieron 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, diferentes fabricantes llevaron a cabo años de investigación para encontrar un reemplazo adecuado.
Por fin, en diciembre de 1947, tres físicos de Bell Laboratories inventaron con éxito el primer transistor funcional. John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley pasaron años de investigación para finalmente desarrollar un transistor de punto de contacto funcional. 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 fue la importancia de su invento que Bardeen, Brattain y Shockley recibieron el renombrado Premio Nobel en 1956.
Evolución de los transistores
Al igual que cualquier otro dispositivo, los transistores también han pasado por varias innovaciones. A finales de la década de 1950, el germanio jugó un papel crucial en el desarrollo de transistores. Los transistores basados en germanio, sin embargo, tienen grandes inconvenientes, con fugas de corriente e intolerancia a temperaturas superiores a 75 ° C. Además, el germanio es raro y caro. Esto llevó a los investigadores de Bell Labs a buscar una mejor alternativa.
Gordon Teal un nombre resonante en la evolución de los transistores. Un ingeniero estadounidense de Bell Labs, Teal desarrolló un método para producir cristales de germanio puro que se utilizarán en transistores basados en germanio. Asimismo, Teal experimentó con el silicio como posible reemplazo del germanio. En 1953, regresó a Texas después de que le ofrecieran el puesto de director de investigación en Texas Instruments (TI).[1] Aportando su experiencia y conocimiento sobre cristales semiconductores, continuó trabajando en 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 al germanio como el semiconductor utilizado para los transistores.
Con la introducción de los transistores de silicio, los investigadores de Bell Labs lograron otro gran 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 semiconductor de óxido metálico (MOSFET) con menor consumo de energía y mayor densidad que el transistor bipolar. Estas valiosas características popularizaron enormemente el transistor MOSFET, que desde entonces se ha convertido en el dispositivo más 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 usaba 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 siguientes, los tubos de vacío fueron reemplazados completamente por transistores, dando lugar a la segunda generación de computadoras de transistores.
Se cree que la primera computadora en usar transistores fue la Universidad de Manchester Computadora de transistores. La computadora de transistores se construyó como un prototipo, que consta de transistores de contacto de 92 puntos y 550 diodos, y entró en pleno funcionamiento 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 del circuito usaba transistores, este dispositivo no se consideraba 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, comenzaron a surgir máquinas similares. El diseño de la Universidad de Manchester fue adoptado más tarde por Metropolitan-Vickers, quien produjo siete máquinas usando 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. Asimismo, Bell Labs ideó el TRADIC dispositivo en 1954,[4] pero al igual que la computadora de transistores, el TRADIC usó tubos de vacío para su potencia de reloj.
Construida para la Fuerza Aérea de los EE. UU. En 1955, la computadora de guía Burroughs Atlas Mod 1-J1 fue la primera computadora en eliminar por completo los tubos de vacío, y este modelo fue la primera computadora completamente transistorizada. MIT también desarrolló TX-0, su propia computadora de transistores en 1956. Las computadoras de transistores también comenzaron a surgir en otras partes del mundo. El primer dispositivo que apareció en Asia fue el de Japón ETL Mark III, lanzado en 1956. La DRTE, lanzado en 1957, y el austriaco Mailüfterl, lanzados en 1958, fueron las primeras computadoras de transistores de Canadá y Europa, respectivamente. En 1959, Italia también lanzó su primera computadora de transistores, la Olivetti Elea 9003, que luego se puso a disposición en el mercado privado.[5]
Aunque las computadoras de transistores surgieron a nivel mundial en la década de 1950, no se comercializaron hasta 1959, cuando General Electric lanzó la General Electric 210. En consecuencia, otros fabricantes también introdujeron sus propios modelos de computadora de transistores insignia. La IBM 7070 y el RCA 501 fueron algunos de los primeros modelos lanzados, entre otros.[6] Las computadoras a gran escala también siguieron esta tendencia. La Philco Transac modelos S-1000 y S-2000 estuvieron entre las primeras computadoras transistorizadas a gran escala disponibles comercialmente.
La evolución de los diseños de transistores provocó cambios importantes en el diseño de computadoras. La producción de computadoras transistorizadas aumentó con el tiempo, a medida que la tecnología estuvo disponible comercialmente. Finalmente, los circuitos integrados se adoptaron 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 humilde tamaño del transistor no oculta la magnitud de su contribución a la tecnología. Sin lugar a dudas, el transistor ha cambiado la faz de los circuitos electrónicos y ha provocado cambios significativos en el mundo, particularmente en la tecnología informática.
Fuentes:
[1] Michael Riordan, "La historia perdida del transistor", 30 de abril de 2004, https: // espectro.ieee.org / tech-history / silicon-revolution / the-lost-history-of-the-transistor Consultado el 20 de octubre de 2020
[2] Wikipedia. "Historia del transistor", N.D., https: // en.wikipedia.org / wiki / History_of_the_transistor, consultado el 20 de octubre de 2020
[3] Wikipedia. "Computadora de transistores", N.D., https: // en.wikipedia.org / wiki / Transistor_computer, consultado el 20 de octubre de 2020
[4] "El transistor" N.D., http: // www.historia de las comunicaciones informáticas.info / documentos-de-apoyo / a.5-el-transistor-1947.html Accedido 20 Oct 2020
[5] Wikipedia. "Computadora de transistores", N.D., https: // en.wikipedia.org / wiki / Transistor_computer, consultado el 20 de octubre de 2020
[6] "El transistor" N.D., http: // www.historia de las comunicaciones informáticas.info / documentos-de-apoyo / a.5-el-transistor-1947.html Accedido 20 Oct 2020
