I transistor compiono 75 anni: ne sono stati prodotti tremila miliardi di miliardi

20 Novembre 2022

Praticamente invisibili, ma fondamentali in ogni momento della nostra quotidianità: sono i transistor, i mattoncini indispensabili in qualsiasi dispositivo elettronico, che festeggiano 75 anni dalla loro invenzione.
Tra il 17 novembre e il 23 dicembre 1947, infatti, vennero condotti gli esperimenti che portarono alla produzione del primo dispositivo, destinato ad aprire l’era dei semiconduttori.
Una delle più grandi invenzioni del XX secolo che valse il premio Nobel nel 1956 ai tre inventori, John Bardeen, Walter Brattain e William Shockley.
“Difficile sovrastimare l’impatto che hanno avuto i transistor nella scienza e nella tecnologia, così come sulla vita e la quotidianità di qualsiasi persona”, scrive Phillip Szuromi della rivista Science che celebra i 75 anni dalla creazione del primo transistor con una serie di approfondimenti.
Per darne una misura della diffusione può bastare un numero: un 3 seguito da ben 21 zeri, ossia tremila miliardi di miliardi. Sono il numero di transistor che si stima siano stati prodotti e usati in questi 75 anni e che hanno praticamente permesso di raggiungere qualsiasi traguardo in questi decenni, dallo sbarco sulla Luna alla nascita delle biotecnologie fino più banalmente al poter parlare a telefono o vedere la televisione.
COS’È UN TRANSISTOR
Ideato nel 1947 all’interno dei Laboratori Bell dell’AT&T, il transistor doveva inizialmente servire a migliorare le comunicazioni tra il continente americano e quello europeo. Oggi lo troviamo impiegato nei campi più disparati, dall’informatica commerciale alla telefonia mobile, dalle smart car alle radio portatili.
Il transistor, il cui nome deriva dalla crasi delle parole inglesi transconductance e varistor, è un componente elettronico realizzato con materiali semiconduttori come silicio e germanio. Al corpo del transistor sono collegati tre terminali utilizzati per connettere il dispositivo al circuito esterno: applicando una tensione elettrica a due dei terminali è possibile regolare il flusso di elettroni che attraversa il transistor stesso, potendo così amplificare il segnale in ingresso (ovvero far sì che la tensione o la corrente elettrica in uscita sia superiore a quella in entrata).
Date queste sue caratteristiche, il transistor trova utilizzo all’interno di un circuito elettrico come amplificatore o come interruttore.
Nel primo caso, sfruttando le proprietà fisiche dei materiali semiconduttori, può trasformare la corrente (o la tensione) in ingresso in un segnale dotato di maggior potenza. Un esempio pratico è dato dagli apparecchi acustici per persone con deficit uditivi. Questi dispositivi, infatti, sono dotati di un piccolissimo microfono in grado di captare i suoni nelle vicinanze e, grazie a un transistor, amplificarne il volume direttamente all’interno del padiglione auricolare della persona.
Nel secondo caso, invece, il dispositivo può amplificare il segnale in ingresso o annullarlo. Come interruttore, il transistor permette o impedisce il transito della corrente all’interno del circuito elettrico: il sistema può dunque assumere il valore binario di “0” o “1”, permettendo di realizzare i circuiti elettronici digitali alla base della logica booleana. In questa sua veste è utilizzato in campo informatico: ogni microchip (processore o memoria) è composto da miliardi di transistor che permettono di archiviare dati o eseguire le istruzioni e gli algoritmi dei vari software informatici.
I transistor sono realizzati utilizzando materiali semiconduttori, silicio e germanio in primis. Come dice il nome, i semiconduttori sono caratterizzati da una conduttività (o resistività) intermedia tra materiali conduttori e isolanti: pur non ostacolando completamente il flusso di elettroni al loro interno, non ne consentono il transito “libero” come accade, ad esempio, all’interno di un cavo di rame. Nel caso i semiconduttori siano “contaminati” da altri materiali (operazione detta di doping in gergo tecnico) è possibile modificarne le caratteristiche fisiche e agevolare il flusso di elettroni.

[email protected]

© Copyright 2022 Editoriale Libertà