Obejrzyj także zdjęcia starych komputerów
Kierownictwo koncernu AT&T zwlekało z zaprezentowaniem tranzystora światu, nim dowie się o nim rząd. Jednak po miesiącach zastanawiania się, czy informować urzędników, wysłano artykuł do czasopisma naukowego i pokazano wynalazek na konferencji prasowej. Odwrotna kolejność niosła ryzyko, że Pentagon utajni odkrycie i zyski dla firmy będą wątpliwe.
Trzej amerykańscy fizycy, którym zawdzięczamy ten wynalazek, William Bradford Shockley, John Bardeen i Walter Houser Brattain dostali w 1956 roku Nagrodę Nobla. Nim jednak do tego doszło, sporo strachu napędzili im trzej Niemcy, którzy również... wynaleźli tranzystor.
Pierwszy z nich dokonał tego już w 1928 roku. Osiadły w USA, a pochodzący ze Lwowa Lulius Edgar Lilienfeld wyprzedził jednak swoją epokę. Nie był w stanie skonstruować tego urządzenia, bo nie dysponował odpowiednimi półprzewodnikami. Nie było też wówczas zbytniego zainteresowania tranzystorem. Gdy zespół z Laboratoriów Bella chciał opatentować własny tranzystor ponad dwie dekady później, urzędnicy odrzucali ich niektóre wnioski ze względu na prawa Lilienfelda.
W dodatku wiosną 1948 roku pracujący we Francji Herbert Matare i Heinrich Welker skonstruowali i zaprezentowali "tranzystron", jeszcze zanim Ameryka ogłosiła własne odkrycie (i jego obowiązującą do dziś nazwę). Sława ich jednak ominęła, podobnie jak wyróżnienie Akademii Szwedzkiej.
Tranzystor może być wzmacniaczem sygnału, albo przełącznikiem. W latach czterdziestych ubiegłego stulecia taką rolę pełniły lampy próżniowe i gwałtownie rosło na nie zapotrzebowanie. Po swojej kuzynce żarówce odziedziczyły jednak tendencje do marnowania energii, rozgrzewania się i przepalania. Słynny komputer ENIAC miał ich ponad 17 tysięcy i częściej był niesprawny niż sprawny, bo niemal codziennie kilka z nich trzeba było wymienić. Żeby temu zaradzić, inżynierowie postanowili nie wyłączać maszyny, a to kosztowało mnóstwo energii.
- Natura nie znosi lamp próżniowych - żartowano wówczas w Laboratoriach Bella. AT&T szukała lepszych i mniej zawodnych wzmacniaczy, które polepszyłyby jakość międzymiastowych rozmów telefonicznych. Tranzystor był rozwiązaniem tego problemu, ale początkowo nie było łatwo go wyprodukować. Tylko dwadzieścia procent z nich działało, gdy tymczasem lampy były coraz mniej zawodne.
Na początku lat pięćdziesiątych półprzewodniki trafiły jednak do telefonii, pojawiły się także w aparatach słuchowych, które zmniejszyły się dzięki temu do dyskretnych rozmiarów. Jako wzmacniacze tranzystorowe wręcz zrewolucjonizowały rynek odbiorników radiowych. Jeden z założycieli firmy Sony postanowił zalać rockandrollowe USA radiami kieszonkowymi. Gdy okazało się, że urządzenie jest jednak nieco za duże, kazał uszyć sprzedawcom koszule z odpowiednio dużymi kieszeniami.
W odróżnieniu od lamp, tranzystor szybko dał się zminiaturyzować, a razem z nim zmniejszyły się coraz liczniejsze i coraz bardziej złożone urządzenia elektroniczne. Nieśmiało zaczęto je również stosować w maszynach liczących, które ochrzczono komputerami drugiej generacji.
Laboratoria Bella opracowały pierwszy krzemowy tranzystor i technologię jego masowej produkcji w 1954 roku. Jednak dopiero kilka lat później udało się skonstruować układ wielu tranzystorów na jednej krzemowej płytce. Pierwszy patent na obwód scalony otrzymał w 1961 roku Robert Noyce. Pierwsze mikroprocesory pojawiły się na rynku (a także w myśliwcach F-14) na początku lat siedemdziesiątych.
Przemysł (koncentrujący się już w słynnej Dolinie Krzemowej) był w stanie coraz gęściej upakować tranzystory. W 1965 roku Gordon Moore przewidział, że ich zagęszczenie będzie się podwajać co roku. Dekadę później skorygował swoją prognozę: liczba tranzystorów, którą potrafimy ścisnąć na danej powierzchni podwaja się co 24 miesiące. W tej postaci prawo Moore'a obowiązuje do dziś.
Trudno w to uwierzyć i od dawna eksperci oczekują, że producenci nie wytrzymają takiego tempa miniaturyzacji. Procesory dziś to już nanotechnologia. Na powierzchni paznokcia potrafimy pomieścić miliard tranzystorów, które działają w oszałamiającym tempie. Tymczasem popularny w połowie lat dziewięćdziesiątych procesor Pentium miał ich kilka milionów, a jego poprzednik z połowy lat siedemdziesiątych najwyżej kilka tysięcy.
Za dziesięć lat inżynierowie chcą zmieścić ich aż kilkanaście miliardów na jednym procesorze i równocześnie budować komputery dla nanorobotów, które swobodnie mogłyby poruszać się w naszym krwioobiegu. Prawdopodobnie będzie to jednak oznaczało rozstanie tranzystora z krzemem i innymi naturalnymi półprzewodnikami. Eksperci uważają, że uda się zejść z kilkudziesięciu nanometrów do kilku, ale poniżej dziesięciu nie będzie się to już nikomu opłacało. Udało się już tymczasem skonstruować organiczne tranzystory z nanorurek i gdy przemysł komputerowy dotrze do granic możliwości stosowanych materiałów, przesiądzie się prawdopodobnie na węgiel.