# Transistor > Un interruttore senza parti mobili - Data: 1947 - Epoca: Età moderna - Ambito: [Elettricità ed elettronica](https://lastcodex.org/it/domains/electricity/) - Fase: V (Era elettrica) - Difficoltà: 5/5 - URL: https://lastcodex.org/it/inventions/transistor/ Un transistor è un piccolo pezzo di semiconduttore in cui una corrente o una tensione debole comanda una corrente molto più forte, così da amplificare un segnale o fare da interruttore. John Bardeen e Walter Brattain costruirono il primo ai Bell Labs nel dicembre 1947, e oggi un chip ne contiene miliardi. ![Transistor · Un interruttore senza parti mobili](https://lastcodex.org/_astro/plate.aWBuo9vg_1Subgv.webp) ## Legenda 1. Contatti in lamina d'oro 2. Cuneo di plastica 3. Molla 4. Piastrina di germanio 5. Base metallica 6. Terminali di un transistor a giunzione ## Che cos'è Un transistor è una valvola per la corrente elettrica senza parti mobili. Una piccola corrente o tensione applicata a un terminale comanda una corrente molto più grande tra gli altri due. Polarizzato con una corrente o una tensione continua adatta, riproduce un segnale debole con un'ampiezza maggiore: è l'amplificazione, il compito che svolge in una radio o in un apparecchio acustico. Commutato tra piena conduzione e interdizione, funziona da interruttore, e un computer è fatto di miliardi di questi interruttori. A sinistra la tavola mostra il primo transistor, il dispositivo a punte costruito da Bardeen e Brattain nel 1947: una piastrina di germanio su una base metallica, contro cui una molla preme un cuneo di plastica. Una striscia di lamina d'oro passa sulla punta del cuneo ed è tagliata con un rasoio, così che due contatti d'oro tocchino il germanio a una frazione di millimetro l'uno dall'altro. A destra, un transistor a giunzione degli anni Cinquanta nel suo piccolo involucro metallico, con tre terminali a filo. ## Come funziona I transistor sono fatti di semiconduttori come il germanio o il silicio. Un cristallo puro di questi elementi conduce poco. Una traccia minima di un altro elemento, aggiunta con il drogaggio, ne aumenta molto la conducibilità. Fosforo o arsenico forniscono al cristallo elettroni in più: si ottiene materiale di tipo n. Boro o gallio lasciano lacune che si comportano come cariche positive: è il tipo p. ![Un triodo a vuoto con il filamento incandescente, la griglia e la placca](https://lastcodex.org/_astro/v1.DScco8oO_ZA38CD.webp) *Prima del 1950 la valvola termoionica svolgeva lo stesso compito, ma richiedeva un filamento caldo, un bulbo di vetro e molta più energia.* Dove un materiale p incontra un materiale n si forma una giunzione che lascia passare facilmente la corrente in un solo verso. Un transistor a giunzione sovrappone tre strati, n-p-n o p-n-p, chiamati emettitore, base e collettore. La base è sottilissima. In un transistor n-p-n una piccola corrente che entra nella base lascia passare dal collettore all'emettitore una corrente molto più grande, spesso cento volte o più. In un transistor p-n-p tutti i versi sono invertiti. La maggior parte dei transistor prodotti oggi sono transistor a effetto di campo (MOSFET). Qui una tensione su un gate, isolato dal silicio da un sottile strato di ossido, apre o chiude uno stretto canale conduttore subito sotto. Finché il gate mantiene il suo stato, non vi entra quasi corrente. Nei circuiti CMOS dei chip un transistor consuma soprattutto quando commuta, ed è uno dei motivi per cui miliardi di transistor possono stare su un solo chip. ## Come costruirlo I transistor moderni escono da fabbriche che richiedono silicio ultrapuro, camere bianche e macchine da miliardi. Quanto segue è un quadro storico di come furono fatti i primi, nell'ordine che seguirebbe un'officina di ricostruzione: prima un rivelatore a punta, poi un transistor a punte e solo dopo le giunzioni. Non è una ricetta; chi vuole vedere un transistor all'opera dovrebbe usarne uno di produzione industriale in un circuito a bassa tensione. **Procurarsi un cristallo adatto.** I dispositivi a punte richiedono un pezzo di germanio di tipo n abbastanza puro. Negli anni Quaranta proveniva dalle ricerche di guerra sui rivelatori radar. La galena (solfuro di piombo), il cristallo a «baffo di gatto» delle prime radio, dà solo un rozzo diodo rivelatore. **Preparare la superficie.** La si spiana e poi la si attacca chimicamente per pulirla, perché il comportamento dei contatti dipende da essa. Questo passaggio usa acidi forti e va eseguito in un laboratorio ben attrezzato. **Realizzare i contatti.** Due punte metalliche sottili, o una lamina d'oro tagliata su un cuneo di plastica come nel 1947, devono toccare il cristallo molto vicine tra loro. Una molla le tiene sotto una pressione leggera e costante. La faccia inferiore del cristallo è saldata a un blocco metallico che fa da terzo terminale. **Formare e collaudare.** I primi costruttori «formavano» il contatto di collettore facendovi passare brevi impulsi di corrente, il che migliorava il guadagno, poi misuravano ogni transistor. Molti non funzionavano, e si tenevano solo quelli che superavano le prove. **Passare alle giunzioni.** I transistor a giunzione cresciuta richiedono cristalli tirati da un bagno fuso con drogaggio controllato, quindi un forno con regolazione fine della temperatura e atmosfera inerte. I transistor a giunzione per lega, prodotti dai primi anni Cinquanta, si facevano diversamente: si fondevano piccole sfere di indio sulle due facce di una sottile piastrina di germanio. In entrambi i casi si tratta di processi industriali. > **Sicurezza.** Gli acidi di attacco bruciano pelle e occhi; l'acido fluoridrico, usato per attaccare il silicio, può avvelenare l'organismo attraverso la pelle, con sintomi ritardati, anche dopo un piccolo schizzo, e va lasciato agli specialisti. Non respirate la polvere di germanio o di silicio. Il saldatore provoca ustioni, e le vecchie leghe per saldatura contengono piombo. Provate i circuiti a bassa tensione; la tensione di rete può uccidere. ## Storia ed evoluzione ![Una radio tascabile degli anni Cinquanta, aperta per mostrare i transistor e la pila](https://lastcodex.org/_astro/v2.fiPCcc8A_Z1gGsoj.webp) *La Regency TR-1 del 1954 aveva bisogno di soli quattro transistor.* Dagli anni Venti gli ingegneri cercavano un sostituto solido della valvola termoionica. Julius Lilienfeld depositò nel 1925 un brevetto per un dispositivo a effetto di campo, ma non è documentato alcun prototipo funzionante. Dopo la Seconda guerra mondiale i Bell Labs crearono un gruppo di fisica dello stato solido guidato da William Shockley, con il compito di trovare un amplificatore per la rete telefonica. Il progetto a effetto di campo di Shockley non funzionò. John Bardeen attribuì il fallimento a elettroni intrappolati sulla superficie del cristallo, e lui e Walter Brattain provarono allora a far passare la corrente attraverso contatti a punta. Il 16 dicembre 1947 il loro dispositivo amplificò un segnale. Una settimana dopo lo mostrarono ai dirigenti dei Bell Labs. L'azienda annunciò l'invenzione a New York il 30 giugno 1948, e l'ingegnere John Pierce coniò il nome «transistor». Lo stesso anno, a Parigi, Herbert Mataré e Heinrich Welker costruirono in modo indipendente un dispositivo simile, che chiamarono «transistron». ![Un chip di silicio visto ingrandito, con sottili fili di collegamento sui bordi](https://lastcodex.org/_astro/v3.DjtvUYrc_Z7SE0C.webp) *Un circuito integrato riunisce molti transistor e i loro collegamenti su un unico pezzo di silicio.* I transistor a punte erano fragili. Nel gennaio 1948 Shockley ideò il transistor a giunzione, che i Bell Labs riuscirono a produrre dal 1951. La radio tascabile Regency TR-1, del 1954, usava quattro transistor al germanio di Texas Instruments e vendette più di 100.000 esemplari. In seguito il silicio, che sopporta meglio il calore, prese il posto del germanio. Nel 1958 Jack Kilby, alla Texas Instruments, realizzò il primo circuito integrato su una piccola barretta di germanio. Mohamed Atalla e Dawon Kahng presentarono il transistor MOS ai Bell Labs nel 1960. Bardeen, Brattain e Shockley condivisero il premio Nobel per la fisica del 1956. Da allora i transistor hanno continuato a rimpicciolirsi, e il transistor MOS è oggi l'oggetto fabbricato nel maggior numero di esemplari. ## Dati chiave - Primo dispositivo funzionante: 16 dicembre 1947, Bell Labs, New Jersey - Deposito del brevetto di Bardeen e Brattain: 17 giugno 1948 (US 2,524,035) - Annuncio pubblico: 30 giugno 1948, New York - Premio Nobel per la fisica: 1956, Bardeen, Brattain e Shockley - Transistor prodotti finora: Circa 13 × 10²¹, per il 99,9% MOS (stima dell'analista Jim Handy) ## Richiede - [Radio](https://lastcodex.org/it/inventions/radio/): Messaggi senza fili (c. 1895) ## Porta a - [Computer](https://lastcodex.org/it/inventions/computer/): Una macchina con il programma in memoria (1948) - [Cella solare](https://lastcodex.org/it/inventions/solar-cell/): La luce del sole diventa corrente (1954) ## Fonti - [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 Fatti verificati il 2026-10-11. --- The Last Codex · https://lastcodex.org/it/inventions/transistor/ · © The Last Codex. Testi, tavole e figure: CC BY-NC-ND 4.0.