Historia del Transistor
La historia del transistor es una fascinante saga que abarca décadas de esfuerzo científico y avances tecnológicos. Todo comenzó en 1926 cuando Julius Edgar Lilienfeld, un físico austro-húngaro-estadounidense, patentó un dispositivo que sentaría las bases para lo que más tarde se conocería como transistor. Lilienfeld imaginó un dispositivo de efecto de campo con un electrodo de metal separado de un semiconductor por una fina capa de óxido.
Sin embargo, a pesar de su visión pionera, las limitaciones tecnológicas de la época impidieron la materialización práctica de su invención. La idea quedó en el olvido durante décadas.
No fue hasta la década de 1940 cuando los avances en la comprensión de los semiconductores y la creciente necesidad de dispositivos de conmutación y amplificación en la electrónica llevaron a un renovado interés en la investigación de dispositivos de estado sólido.
En 1947, en los Laboratorios Bell, ubicados en Estados Unidos, se produjo el gran avance. John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley, trabajando en equipo, desarrollaron el primer transistor bipolar funcional. Este dispositivo consistía en un semiconductor de germanio con electrodos conectados a cada extremo. Utilizando corrientes de base, lograron controlar el flujo de corriente entre el emisor y el colector, lo que permitió amplificar señales eléctricas. Este hito marcó el comienzo de la era del transistor.
La invención del transistor bipolar también llamado BJT "Bipolar Junction Transistor" revolucionó la industria electrónica, proporcionando un reemplazo más eficiente y compacto para los bulbos de vacío utilizados hasta entonces. Desde radios portátiles hasta computadoras, los transistores se convirtieron en los bloques de construcción fundamentales de la electrónica moderna.
Sin embargo, la búsqueda de dispositivos más eficientes y versátiles continuó. En la década de 1950, Mohamed Atalla y Dawon Kahng, trabajando en Bell Labs, desarrollaron el transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor (MOSFET), que se basaba en el concepto inicial de Lilienfeld. Este dispositivo presentaba una estructura más simple y ofrecía mejores características de conmutación y eficiencia energética.
El MOSFET, patentado en 1959, se convirtió en la piedra angular de la industria de semiconductores, impulsando avances en electrónica de consumo, telecomunicaciones y computación. Su diseño refinado y su capacidad para integrarse en circuitos integrados lo convirtieron en el elemento central de la revolución digital.
Desde su modesto inicio en la década de 1920 hasta su evolución en el transistor MOSFET, la historia del transistor es un testimonio del poder de la investigación científica y la innovación tecnológica para transformar el mundo y además no para. En la década de 1980 fué inventado el transistor IGBT. Este transistor se considera un híbrido entre el transistor bipolar y el MOSFET. En este caso nosotros hemos preferido colocar los transistores IGBT fuera de este apartado y tienen apartado propio.
Tipos de transistores según la tecnologia empleada
Las principales diferencias entre los cuatro tipos de transistores son:
- Tipo de control:
- Bipolar: La corriente de colector se controla por la corriente de base.
- FET: La corriente de drenaje se controla por la tensión de puerta.
- MOSFET: La corriente de drenaje se controla por la tensión de puerta.
- IGBT: La corriente de colector se controla por la tensión de puerta.
- Material aislante:
- Bipolar: No tiene un aislante entre la base y el emisor.
- FET: Utiliza un aislante de vidrio o cerámica entre la puerta y el canal.
- MOSFET: Utiliza una capa de óxido de silicio entre la puerta y el canal.
- IGBT: Utiliza una capa de óxido de silicio entre la puerta y el canal.
- Aplicaciones:
- Bipolar: Se utiliza en amplificadores de potencia, circuitos de conmutación y algunos circuitos digitales.
- FET: Se utiliza en amplificadores de bajo ruido, circuitos de conmutación y algunos circuitos digitales.
- MOSFET: Se utiliza en microprocesadores, memorias flash, circuitos de alta frecuencia y muchos otros dispositivos electrónicos.
- IGBT: Se utiliza en variadores de frecuencia, fuentes de alimentación conmutadas y otros circuitos de control de potencia.
- Importancia del transistor bipolar, FET, MOSFET e IGBT
Los transistores bipolar, FET, MOSFET e IGBT han sido fundamentales para el desarrollo de la electrónica moderna. Se utilizan en una amplia gama de dispositivos, desde radios hasta teléfonos móviles.
- Evolución del transistor bipolar, FET, MOSFET e IGBT
Los cuatro tipos de transistores han experimentado una evolución significativa desde su invención. Las principales mejoras se han centrado en:
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- Reducción del tamaño: Los transistores son cada vez más pequeños, lo que permite aumentar la densidad de integración en los circuitos.
- Aumento de la velocidad: Los transistores son cada vez más rápidos, lo que permite procesar información a mayor velocidad.
- Reducción del consumo de energía: Los transistores son cada vez más eficientes, lo que permite que los dispositivos electrónicos funcionen durante más tiempo con una sola carga.