Transistor
Door W. J. Eradus
21 december 1947. In het beroemde Amerikaanse Bell-laboratorium buigen twee wetenschappers zich over een nietig stukje germaniumkristal dat met een paar draadjes vastgemaakt is aan twee batterijen. John Bardeen houdt de wijzers van de ronde ampèremeters angstvallig in de gaten terwijl Walter Brattain probeert de twee pinvormige contacten zo tegen het kristal te drukken dat na het geven van een forse stroomstoot het door hen voorspelde transistoreffect zal optreden.
Bardeen en Brattain beseffen niet dat zij op dat moment een ontdekking doen die het technologische fundament zal worden voor de naoorlogse informatiemaatschappij. De kristalschakeling krijgt in 1948 de naam transistor mee, een samentrekking van ”transfer” en ”resistor”, letterlijk: overdrachtsweerstand. Via de schakeling is het mogelijk een klein stuursignaal met een factor 100 te versterken. Erg boeiend, maar een commercieel succes wordt het de eerste tijd niet. Hoewel signaalversterking mogelijk is, blijkt het met de toegepaste puntcontacttechniek niet haalbaar betrouwbaar werkende transistors te maken.
De nietige, driepotige dwerg die de naam transistor draagt, wordt niet bepaald gezien als serieuze concurrent, laat staan opvolger, van de zachtgloeiende radiobuis waarmee versterkers, radio's en radarsystemen in die jaren zijn uitgerust. Het lukt William Shockley in 1952 een drielaags transistor werkend te krijgen die in vrijwel alle opzichten beter is.
Big Mac
De transistortechnologie krijgt nu pas de wind goed mee. De techniek wordt verder verfijnd: naast de tweelaags- (diode) en de drielaags- (transistor) blijkt ook een vierlaagsstructuur zeer interessante eigenschappen te hebben. Deze 'Big Mac', die in 1956 is ontwikkeld, krijgt de naam ”thyristor” en blijkt zeer geschikt voor het elektronisch regelen van grote vermogens, van gloeilamp tot elektromotor.
Zelfs lukt het de Amerikaan Noyce in 1959 om een elektronische schakeling met diverse transistoren in een klein plakje silicium aan te brengen: de geïntegreerde schakeling, kortweg chip, is geboren. Een volgende fase in de technologie, gekenmerkt door een grote expansie van de elektronica, is het gevolg.
Steeds meer transistors worden bijeen gepropt op één minuscule chip: van zo'n twintig stuks in 1963 naar circa veertig in 1965, terwijl in 1970 een chip al een schakeling met 300 à 400 actieve elementen bevat. De wetenschapper Moore heeft die wetmatigheid al gauw in de gaten: ongeveer elke twee jaar verdubbelt de complexiteit van de chip. De wet van Moore voorspelt dus een explosieve groei van het aantal geïntegreerde transistors.
Er zit echter wel een addertje onder het gras. Hoewel het tijdperk van de radiobuis, de warme elektronica, nu voorgoed voorbij is, produceren al die opeengepakte transistors veel warmte. Het aanraken van een werkende chip kan al resulteren in een lelijke brandblaar. Het komt daarom goed uit dat in 1960 een ander soort transistor wordt uitgevonden die wel het hoofd koel houdt: de Field Effect Transistor (FET). Deze gebruikt zo weinig energie dat de verdere groei van de chip voorlopig niet door meer door oververhitting zal stagneren.
Speelgoed
Zonder de uitvinding van transistor, bij de huidige stand van de techniek zelfs met meer dan honderden miljoenen bijeengepakt in één chip, is geen informatiemaatschappij denkbaar. Ze bepaalt de mogelijkheden van modern speelgoed, maakt mobiel telefoneren mogelijk, geeft flexibiliteit aan wasmachines, verhoogt de nauwkeurigheid van horloges, helpt het weer te voorspellen en stuurt een e-mail binnen een seconde de wereld over.
Het aantal toepassingen is schier onbegrensd. De chip maakt het leven van de gebruiker aanzienlijk comfortabeler. Hij kan ook een steeds groter deel van de menselijke hersenfuncties overnemen: gegevens opslaan, rekenen, maar ook redeneren en herkennen. De transistor als elementaire bouwsteen van de informatiemaatschappij.
