100 jaar geleden, op 22 oktober 1925, patenteerde de Oostenrijks-Hongaarse (sinds 1919 Poolse) natuurkundige Julius Edgar Lilienfeld (hoogleraar in Duitsland 1905-1926) de transistor [LIL1]. Een veld-effect transistor (FET). Tegenwoordig zijn bijna alle transistors in onze computers FET's. Details en talrijke referenties: Technische Nota IDSIA-10-25, IDSIA, 22 oktober 2025 (gemakkelijk te vinden op het web).
In 1928 patenteerde Lilienfeld ook de metaaloxidehalfgeleider FET (MOSFET) [LIL2]. De ontwerpen van Lilienfeld werkten zoals beschreven en gaven aanzienlijke versterking [ARN98]. In 1934 patenteerde de Duitse ingenieur Oskar Heil een andere FET-variant [HEIL]. Twee decennia na Lilienfeld bevestigden onderzoekers van Bell Labs niet alleen experimenteel het veld-effect zoals beschreven in de patenten van Lilienfeld [ARN98] — zie het prioriteitsgeschil Lilienfeld vs Bell Labs hieronder — maar patenteerden ze ook een punt-contact transistor (PCT, patent ingediend op 26 februari 1948 door William Shockley & John Bardeen & Walter Brattain) [BRA48]. Een paar maanden later werd de transistron (een junction field effect transistor of JFET) gepatenteerd door de Duitse fysici Herbert F. Mataré en Heinrich Welker in Frankrijk bij Compagnie des Freins et Signaux Westinghouse (patent ingediend op 13 augustus 1948) [MAT48]. De PCT en de transistron waren de eerste commerciële transistors. Echter, de PCT van 1948 was "nooit echt praktisch" [ARN98] en "slechts een omweg" [ARN98]. Het was een doodlopende weg, en vandaag de dag zijn bijna alle transistors FET's van het type Lilienfeld, in het bijzonder bepaalde MOSFET [LIL2] varianten gepatenteerd door de Egyptische ingenieur Mohamed M. Atalla en de Koreaanse ingenieur Dawon Kahng bij Bell Labs in 1960 [ATA60]. Het Prioriteitsgeschil: Lilienfeld (1925-28) vs Bell Labs (1948) Volgens juridische documenten (1948) onderzocht door de Amerikaanse fysicus Robert G. Arns [ARN98], hadden William Shockley & Gerald Pearson bij Bell Labs het veld-effect bevestigd zoals beschreven in de patenten van Lilienfeld [ARN98]. Helaas, volgens Arns, "vermelden gepubliceerde wetenschappelijke, technische en historische artikelen door deze Bell-wetenschappers nooit het eerdere werk van Lilienfeld of Heil," [ARN98] "zelfs niet een artikel uit 1948 [SHO48] waarin Shockley & Pearson het veld-effect experimenteel demonstreerden" [ARN98]. In november 1948 werden verschillende patentaanvragen van Bell Labs afgewezen omdat ze te veel leken op de veel eerdere ontwerpen van Lilienfeld (en Heil) [PAT48]. (16 jaar later, in 1964, beweerde J. B. Johnson van Bell Labs dat sommige van Lilienfeld's FET's niet werkten toen hij ze testte, echter, Arns wijst erop [ARN98] dat deze verklaring "blijkbaar opzettelijk misleidend was.") Later beweerden sommige mensen dat Lilienfeld zijn ideeën niet had geïmplementeerd omdat "hoogwaardige materialen die nodig zijn om dergelijke apparaten te laten werken nog decennia verwijderd waren van gereedheid" [CHLI], maar de thesis van Bret Crawford uit 1991 bood bewijs dat "deze claims onjuist zijn" [CRA91]. Lilienfeld was een bekwame experimentator, en volgens Arns [ARN98], in 1995, "repliceerde Joel Ross de voorschriften van hetzelfde Lilienfeld-patent. Hij was in staat om apparaten te produceren die maandenlang stabiel bleven" [ROS95]. Ook bevestigde de halfgeleiderfysicus H. E. Stockman in 1981 dat "Lilienfeld zijn opmerkelijke tubeless radio-ontvanger op vele gelegenheden demonstreerde" [EMM13]. Voordat de bovenstaande prioriteitsgeschillen algemeen bekend werden, deelden drie onderzoekers van Bell Labs de Nobelprijs voor de transistor, die aan Lilienfeld had moeten worden toegekend. Dit was een grote fout in het selectieproces van de Nobelprijs - en niet de laatste [NOB]. Bardeen, een van de 3 laureaten, gaf uiteindelijk in 1988 toe dat Lilienfeld "het basisconcept had van het beheersen van de stroom in een halfgeleider om een versterkend apparaat te maken" [BAR88][ARN98], en dat zijn eigen punt-contact transistor "de vooruitgang op het gebied van transistors mogelijk heeft vertraagd omdat het het halfgeleiderprogramma afleidde van junction- en field-effect transistors die vervolgens commercieel veel nuttiger bleken te zijn" [ARN98]. Vanaf 2025 is er geen redelijke twijfel dat de uitvinder van de transistor Julius Edgar Lilienfeld is. REFERENTIES [LIL1] US Patent 1745175 door de Oostenrijks-Hongaarse (sinds 1919 Poolse) fysicus Julius Edgar Lilienfeld voor werk uitgevoerd terwijl hij professor was aan de Universiteit van Leipzig (Duitsland): "Methode en apparaat voor het beheersen van elektrische stroom." Voor het eerst ingediend in Canada op 22 oktober 1925 (toegekend 1930). Het patent beschrijft een field-effect transistor. Tegenwoordig zijn bijna alle transistors field-effect transistors. [LIL2] US Patent 1900018 door Julius Edgar Lilienfeld: "Apparaat voor het beheersen van elektrische stroom." Ingediend op 28 maart 1928. Het patent beschrijft een dunne film field-effect transistor van het MOSFET-type [CHI88]. (Zie ook de verklaring van David Topham dat dit patent "duidelijk de field effect transistor beschrijft, deze construerend met behulp van dunne film depositietechnieken en met afmetingen die normaal werden toen de metaaloxide FET inderdaad in grote hoeveelheden werd vervaardigd meer dan 30 jaar later" [EMM13].) [LIL3] US Patent 1877140 door Julius Edgar Lilienfeld: "Versterker voor elektrische stroom." Ingediend op 8 dec 1928. [LIL4] J. Schmidhuber. 2025: eeuwfeest van de transistor, gepatenteerd door Julius Edgar Lilienfeld in 1925-1928. Technische Notitie IDSIA-10-25, IDSIA, 22 okt 2025. [ARN98] R. G. Arns (1998). De andere transistor: vroege geschiedenis van de metaal-oxide-halfgeleider field-effect transistor. Engineering Science and Education Journal 7(5):233–240. [ATA60] US Patenten 3206670 en 3102230 ingediend op 3 oktober 1960 door de Egyptische ingenieur Mohamed M. Atalla en de Koreaanse ingenieur Dawon Kahng (Bell Labs), respectievelijk: "Halfgeleider apparaten met diëlektrische coatings" en "Elektrisch veld gecontroleerd halfgeleider apparaat." (Een variant van Lilienfeld's MOSFET [LIL2].) [BAR88] Brief van J. Bardeen aan W. Sweet, adjunct-hoofdredacteur van Physics Today, gedateerd 9 maart 1988, geciteerd door Arns (1998) [ARN98]. [BRA48] US Patent 2524035 ingediend op 26 februari 1948 door John Bardeen en Walter Brattain (Bell Labs): "Drie-elektrode circuitelement dat gebruik maakt van halfgeleidende materialen." Het patent beschrijft een punt-contact transistor. [CHI88] Chih-Tah Sah (1988). Evolutie van de MOS Transistor - Van Conceptie tot VLSI. Proc. IEEE vol 67 nr 10, 1988. [CHLI] Het Chip Geschiedenis Centrum. Julius E. Lilienfeld - HoF: Voor het uitvinden en patenteren van de eerste FET halfgeleider in 1925. [CRA91] Bret E. Crawford. "De uitvinding van de transistor" (1991). Graduate College Dissertations and Theses. 1469. Citaat: "Experimentele resultaten suggereren dat het waarschijnlijk is dat Lilienfeld inderdaad zijn apparaten heeft gebouwd en getest, meer deed dan alleen een idee patenteren." [EMM13] A. Emmerson. Wie heeft de transistor echt uitgevonden? Heruitgegeven in het Internet Archive (2013). [HEIL] Patent nr. GB439457 (1934) door de Duitse ingenieur Oskar Heil, Europees Octrooibureau, oorspronkelijk ingediend in Duitsland op 2 maart 1934, daarna in Groot-Brittannië, 1935: "Verbeteringen in of met betrekking tot elektrische versterkers en andere controle-arrangementen en apparaten." Het patent beschrijft een andere transistor van het MOSFET-type. [IC49] Duits Patent DE 833366 ingediend op 14 april 1949 door Werner Jacobi van SIEMENS AG (toegekend 15 mei 1952): "Halbleiterverstärker." Eerste geïntegreerde schakeling met verschillende transistors op een gemeenschappelijk substraat. [IC14] CHM Blog, Computer History Museum (2014). Wie heeft de IC uitgevonden? [MAT48] Frans Patent FR 1010427 ingediend op 13 augustus 1948 door de Duitse fysici Herbert F. Mataré en Heinrich Welker die werkten bij Compagnie des Freins et Signaux Westinghouse in Frankrijk: "Nouveau système cristallin à plusieurs électrodes réalisant des effects de relais électroniques." (De Transistron - een JFET.) [NOB] J. Schmidhuber. Een Nobelprijs voor Plagiaat. Technisch Rapport IDSIA-24-24 (7 dec 2024, bijgewerkt okt 2025). [PAT48] Patentgevechten. ScienCentral, Inc, en The American Institute of Physics (1999). [ROS95] J. P. Ross. Reconstrueren van een Lilienfeld transistor. Lente 1995 Vergadering van de New England Sectie van de American Physical Society, 8 april 1995; ook in "J. E. Lilienfeld en de ontdekking van het transistor effect," Old Timer’s Bulletin, februari 1998, 39, pp. 44–47 en mei 1998, 39, pp.50–52. [SHO48] W. Shockley & G. L. Pearson. Modulatie van de geleiding van dunne films van halfgeleiders door oppervlakte-ladingen. Phys. Rev. 74(2):232-233, juli 1948.
22,27K