# Transistor > Ein Schalter ohne bewegliche Teile - Datum: 1947 - Epoche: Moderne - Bereich: [Elektrizität & Elektronik](https://lastcodex.org/de/domains/electricity/) - Stufe: V (Elektrisches Zeitalter) - Schwierigkeit: 5/5 - URL: https://lastcodex.org/de/inventions/transistor/ Ein Transistor ist ein kleines Stück Halbleiter, in dem ein schwacher Strom oder eine schwache Spannung einen viel stärkeren Strom steuert; so kann er ein Signal verstärken oder als Schalter dienen. John Bardeen und Walter Brattain bauten den ersten im Dezember 1947 in den Bell Labs, und heutige Chips enthalten Milliarden davon. ![Transistor · Ein Schalter ohne bewegliche Teile](https://lastcodex.org/_astro/plate.aWBuo9vg_1Subgv.webp) ## Legende 1. Kontakte aus Goldfolie 2. Kunststoffkeil 3. Feder 4. Germaniumplättchen 5. Metallsockel 6. Anschlussdrähte eines Flächentransistors ## Was es ist Ein Transistor ist ein Ventil für elektrischen Strom ohne bewegliche Teile. Ein kleiner Strom oder eine kleine Spannung an einem Anschluss steuert einen viel größeren Strom zwischen den beiden anderen. Mit einem passenden Ruhestrom oder einer passenden Vorspannung betrieben, gibt er ein schwaches Signal vergrößert wieder: Das ist Verstärkung, seine Aufgabe in einem Radio oder einem Hörgerät. Zwischen voll leitend und gesperrt umgeschaltet, arbeitet er als Schalter, und ein Computer besteht aus Milliarden solcher Schalter. Links zeigt die Tafel den ersten Transistor, das Spitzenbauteil, das Bardeen und Brattain 1947 bauten: ein Germaniumplättchen auf einem Metallsockel, auf das eine Feder einen Kunststoffkeil drückt. Über die Spitze des Keils läuft ein Streifen Goldfolie, der mit einer Rasierklinge geschlitzt ist, sodass zwei Goldkontakte das Germanium in einem Abstand von Bruchteilen eines Millimeters berühren. Rechts ist ein Flächentransistor der 1950er-Jahre in seinem kleinen Metallgehäuse mit drei Anschlussdrähten zu sehen. ## Wie es funktioniert Transistoren bestehen aus Halbleitern wie Germanium oder Silizium. Ein reiner Kristall dieser Elemente leitet schlecht. Eine winzige Spur eines anderen Elements, die man beim Dotieren zusetzt, erhöht seine Leitfähigkeit stark. Phosphor oder Arsen liefern dem Kristall überschüssige Elektronen, so entsteht n-leitendes Material. Bor oder Gallium hinterlassen Lücken, sogenannte Löcher, die sich wie positive Ladungen verhalten: Das ergibt p-leitendes Material. ![Eine Triode mit glühendem Heizfaden, Gitter und Anode](https://lastcodex.org/_astro/v1.DScco8oO_ZA38CD.webp) *Vor 1950 erledigte die Elektronenröhre dieselbe Aufgabe, brauchte aber einen heißen Glühfaden, einen Glaskolben und weit mehr Energie.* Wo p- und n-leitendes Material aufeinandertreffen, bildet sich ein Übergang, der Strom nur in einer Richtung leicht durchlässt. Ein Flächentransistor schichtet drei Lagen, n-p-n oder p-n-p, die Emitter, Basis und Kollektor heißen. Die Basis ist sehr dünn. Bei einem npn-Transistor lässt ein kleiner Strom in die Basis einen viel größeren Strom vom Kollektor zum Emitter fließen, oft hundertmal so stark oder mehr. Bei einem pnp-Transistor sind alle Richtungen umgekehrt. Die meisten heute hergestellten Transistoren sind Feldeffekttransistoren (MOSFETs). Dort erzeugt oder schließt eine Spannung an einem Gate, das durch eine dünne Oxidschicht vom Silizium isoliert ist, einen schmalen leitenden Kanal darunter. Solange das Gate seinen Zustand hält, fließt fast kein Strom hinein. In den CMOS-Schaltungen der Chips verbraucht ein Transistor vor allem beim Umschalten Energie; das ist ein Grund, warum Milliarden von ihnen auf einem einzigen Chip Platz finden. ## Wie man es baut Moderne Transistoren entstehen in Fabriken, die hochreines Silizium, Reinräume und Maschinen im Wert von Milliarden brauchen. Das Folgende ist ein historischer Überblick, wie die ersten hergestellt wurden, in der Reihenfolge, die eine Wiederaufbau-Werkstatt einhalten würde: zuerst ein Spitzendetektor, dann ein Spitzentransistor, erst später Übergänge. Es ist keine Anleitung; wer einen Transistor arbeiten sehen will, sollte einen gekauften in einer Schaltung mit niedriger Spannung verwenden. **Einen geeigneten Kristall beschaffen.** Spitzenbauteile brauchen ein Stück n-leitendes Germanium von guter Reinheit. In den 1940er-Jahren stammte es aus der Kriegsforschung an Radardetektoren. Bleiglanz (Bleisulfid), der Kristall der frühen Detektorempfänger mit ihrer „Katzenschnurrhaar“-Spitze, ergibt nur eine grobe Detektordiode. **Die Oberfläche vorbereiten.** Sie wird plan geschliffen und dann sauber geätzt, denn das Verhalten der Kontakte hängt davon ab. Dieser Schritt arbeitet mit starken Säuren und gehört in ein richtig ausgestattetes Labor. **Die Kontakte herstellen.** Zwei feine Metallspitzen oder eine über einem Kunststoffkeil geschlitzte Goldfolie wie 1947 müssen den Kristall sehr dicht nebeneinander berühren. Eine Feder hält sie unter leichtem, gleichmäßigem Druck. Die Unterseite des Kristalls wird auf einen Metallblock gelötet, der den dritten Anschluss bildet. **Formieren und prüfen.** Die frühen Hersteller „formierten“ den Kollektorkontakt mit kurzen Stromstößen, was die Verstärkung verbesserte, und maßen dann jeden Transistor. Viele versagten, und nur die Exemplare, die die Prüfung bestanden, wurden behalten. **Flächentransistoren herstellen.** Gezogene Flächentransistoren brauchen Kristalle, die mit kontrollierter Dotierung aus einer Schmelze gezogen werden, also einen Ofen mit feiner Temperaturregelung und Schutzgas. Legierungstransistoren, ab Anfang der 1950er-Jahre gefertigt, entstanden anders: Man schmolz kleine Indiumkügelchen auf beide Seiten eines dünnen Germaniumplättchens. Beides sind industrielle Verfahren. > **Sicherheit.** Ätzsäuren verätzen Haut und Augen; Flusssäure, mit der Silizium geätzt wird, kann den Körper schon nach einem kleinen Spritzer über die Haut vergiften, mit verzögerten Beschwerden, und gehört ausschließlich in die Hände von Fachleuten. Germanium- und Siliziumstaub darf nicht eingeatmet werden. Lötkolben verursachen Verbrennungen, und altes Lötzinn enthält Blei. Testen Sie Schaltungen mit Kleinspannung; Netzspannung kann tödlich sein. ## Geschichte und Entwicklung ![Ein Taschenradio der 1950er-Jahre, geöffnet, mit Transistoren und Batterie](https://lastcodex.org/_astro/v2.fiPCcc8A_Z1gGsoj.webp) *Das Regency TR-1 von 1954 kam mit nur vier Transistoren aus.* Seit den 1920er-Jahren suchten Ingenieure einen festen Ersatz für die Elektronenröhre. Julius Lilienfeld meldete 1925 ein Patent für ein Feldeffektbauteil an, doch ein funktionierender Prototyp ist nicht belegt. Nach dem Zweiten Weltkrieg gründeten die Bell Labs eine Festkörperphysik-Gruppe unter William Shockley, die einen Verstärker für das Telefonnetz finden sollte. Shockleys Feldeffektentwurf funktionierte nicht. John Bardeen führte das auf Elektronen zurück, die an der Kristalloberfläche festsaßen, und er und Walter Brattain versuchten daraufhin, den Strom über Spitzenkontakte zu leiten. Am 16. Dezember 1947 verstärkte ihr Aufbau ein Signal. Eine Woche später führten sie ihn der Leitung der Bell Labs vor. Das Unternehmen stellte die Erfindung am 30. Juni 1948 in New York vor, und der Ingenieur John Pierce prägte den Namen „Transistor“. Im selben Jahr bauten Herbert Mataré und Heinrich Welker in Paris unabhängig davon ein ähnliches Bauteil, das sie „Transistron“ nannten. ![Ein Siliziumchip unter Vergrößerung mit feinen Bonddrähten an den Rändern](https://lastcodex.org/_astro/v3.DjtvUYrc_Z7SE0C.webp) *Ein integrierter Schaltkreis vereint viele Transistoren und ihre Verbindungen auf einem einzigen Stück Silizium.* Spitzentransistoren waren empfindlich. Im Januar 1948 ersann Shockley den Flächentransistor, den die Bell Labs ab 1951 herstellen konnten. Das Taschenradio Regency TR-1 von 1954 nutzte vier Germaniumtransistoren von Texas Instruments und verkaufte sich mehr als 100.000-mal. Danach verdrängte Silizium, das Wärme besser verträgt, das Germanium. 1958 baute Jack Kilby bei Texas Instruments den ersten integrierten Schaltkreis auf einem kleinen Germaniumstäbchen. Mohamed Atalla und Dawon Kahng führten 1960 in den Bell Labs den MOS-Transistor vor. Bardeen, Brattain und Shockley teilten sich 1956 den Nobelpreis für Physik. Seitdem sind Transistoren immer kleiner geworden, und der MOS-Transistor ist heute das in größter Zahl hergestellte Erzeugnis überhaupt. ## Kennzahlen - Erstes funktionierendes Bauteil: 16. Dezember 1947, Bell Labs, New Jersey - Patentanmeldung von Bardeen und Brattain: 17. Juni 1948 (US 2,524,035) - Öffentliche Vorstellung: 30. Juni 1948, New York - Nobelpreis für Physik: 1956, Bardeen, Brattain und Shockley - Bisher hergestellte Transistoren: Etwa 13 × 10²¹, davon 99,9 % MOS (Schätzung des Analysten Jim Handy) ## Erfordert - [Radio](https://lastcodex.org/de/inventions/radio/): Nachrichten ohne Draht (um 1895) ## Führt zu - [Computer](https://lastcodex.org/de/inventions/computer/): Eine Maschine mit gespeichertem Programm (1948) - [Solarzelle](https://lastcodex.org/de/inventions/solar-cell/): Sonnenlicht wird zu Strom (1954) ## Quellen - [1947: Invention of the point-contact transistor](https://www.computerhistory.org/siliconengine/invention-of-the-point-contact-transistor/), Computer History Museum - [1948: Conception of the junction transistor](https://www.computerhistory.org/siliconengine/conception-of-the-junction-transistor/), Computer History Museum - [Milestones: First semiconductor integrated circuit (IC), 1958](https://ethw.org/Milestones:First_Semiconductor_Integrated_Circuit_(IC),_1958), IEEE Engineering and Technology History Wiki - [13 sextillion and counting: the long and winding road to the most frequently manufactured human artifact in history](https://computerhistory.org/blog/13-sextillion-counting-the-long-winding-road-to-the-most-frequently-manufactured-human-artifact-in-history/), Computer History Museum - [Regency TR-1](https://en.wikipedia.org/wiki/Regency_TR-1), Wikipedia - [Transistor](https://en.wikipedia.org/wiki/Transistor), Wikipedia - [The Transistor, A Semi-Conductor Triode (Bardeen and Brattain, Physical Review 74, 230)](https://doi.org/10.1103/PhysRev.74.230), American Physical Society - [Some Circuit Aspects of the Transistor (Ryder and Kircher, Bell System Technical Journal 28, 367)](https://archive.org/details/bstj28-3-367), Bell Telephone Laboratories - [The Surface State Job](https://computerhistory.org/blog/the-surface-state-job/), Computer History Museum Fakten geprüft am 2026-10-11. --- The Last Codex · https://lastcodex.org/de/inventions/transistor/ · © The Last Codex. Texte, Tafeln und Figuren: CC BY-NC-ND 4.0.