Hjørnesteinen i den digitale teknologi-revolusjonen har blitt 75 år

Hvis man skal trekke fram de viktigste oppfinnelsene til menneskeheten, er det i dag vanskelig å komme utenom transistoren. Den 16. desember 1947, altså for 75 år siden, skapte fysikerne Walter Brattain og John Bardeen ved Bell Labs den første fungerende transistoren. Da den ble vist fram for ledelsen i Bell Labs uken etter, på lille julaften, ble den kalt for en «magnificent Christmas present».

Forskningsgruppen de tilhørte, var blitt satt til å lage en halvlederbasert bryter som kunne erstatte radiorøret, både som forsterker og bryter.

Gull og germanium

Ved hjelp av en bit med germanium, to punktkontakter av gull montert bare en brøkdel av en millimeter fra hverandre, samt en plasttriangel kledd med et bånd med gullfolie, opplevde man at signalet som kom inn gjennom den ene gullkontakten ble forsterket da det kom ut av den andre kontakten. Dermed var den første punktkontakt- eller spisstransistoren blitt skapt.

Bare noen uker senere, i januar 1948 demonstrerte William Shockley, som ledet gruppen ved Bell Labs, den første bipolare transistoren.

Alle tre mottok Nobelprisen i fysikk i 1956 for deres arbeid med halvledere og oppdagelsen av transistoreffekten.

Navnet transistor ble derimot funnet på av John R. Pierce, en forsker ved Bell Telephone Laboratories. I mai 1948 vant han laboratoriets avstemning for det mest iørefallende navnet. Ordet er en kombinasjon av «transconductance» og «variable resistor» eller «varistor».

Blant de andre forslagene til navn på komponenten, var «iotratron» og «semiconductor triode».

Effektiv bryter

I datamaskinsammenheng er det særlig egenskapene som elektronisk bryter som er ettertraktede. Det å kunne tillate eller hindre elektrisk strøm i å passere gjennom komponenten, er helt essensielt for å kunne representere binærtallene 0 og 1. Disse egenskapene har siden blitt brukt til å lage komplekse, logiske kretser.

En transistor har i utgangspunktet tre terminaler. Strømmen går mellom to av dem, men kan stanses ved at det settes spenning på den tredje – noe som gjør at halvlederen i transistoren går fra å være en leder til å være en isolator.

I de raskeste av dagens prosessorer veksler transistorene mellom å være «på» eller «av» opptil fem milliarder ganger i sekundet.

Transistoren var ingen umiddelbar suksess. Noe av årsaken var nok at den i begynnelsen var betydelig dyrere enn radiorør. Det er ikke full enighet hva som var verdens første datamaskin som var basert på transistorer, men britiske «Transistor Computer» er en god kandidat. Den ble bygget ved University of Manchester. Den ble operativ i 1953 og besto av 92 spisstransistorer i tillegg til 550 dioder.

En annen kandidat er Bell Labs egen «Tradic Phase One», som av Arizona State University omtales som verdens første fullt transistorbaserte datamaskin med 800 transistorer. Dagens datamaskiner har gjerne flere milliarder transistorer bare i CPU-en.

Hjørnesteinen

Det er mange som feirer 75-årsjubileet til transistoren denne uken. Det gjør også Ann Kelleher, en forsker i Intel. I en artikkel om jubileet, skriver hun at den vesle transistoren – hjørnesteinen i den digitale teknologirevolusjonen, har omformet samfunnet vårt.

– Den har åpnet for nye industrier og ny menneskelig kreativitet, muliggjort fantastiske oppfinnelser og oppdagelser, påvirket samfunnet vårt og akselerert økonomisk velstand, fortsetter hun.

Det var riktignok en annen oppfinnelse som for alvorlig fikk fart bruken av transistorer i datamaskiner, nemlig den integrerte kretsen. Men det er en annen historie.