Popularne tematy
#
Bonk Eco continues to show strength amid $USELESS rally
#
Pump.fun to raise $1B token sale, traders speculating on airdrop
#
Boop.Fun leading the way with a new launchpad on Solana.
100 lat temu, 22 października 1925 roku, austriacko-węgierski (od 1919 roku polski) fizyk Julius Edgar Lilienfeld (profesor w Niemczech w latach 1905-1926) opatentował tranzystor [LIL1]. Tranzystor polowy (FET). Dziś prawie wszystkie tranzystory w naszych komputerach to FET-y.
Szczegóły i liczne odniesienia: Notatka techniczna IDSIA-10-25, IDSIA, 22 października 2025 (łatwe do znalezienia w sieci).

W 1928 roku Lilienfeld opatentował również metalowo-tlenkowy tranzystor FET (MOSFET) [LIL2]. Projekty Lilienfelda działały zgodnie z opisem i dawały znaczne wzmocnienie [ARN98].
W 1934 roku niemiecki inżynier Oskar Heil opatentował inną wersję FET [HEIL]. Dwie dekady po Lilienfeldzie, badacze z Bell Labs nie tylko eksperymentalnie potwierdzili efekt pola opisany w patentach Lilienfelda [ARN98] — zobacz spór o pierwszeństwo Lilienfeld vs Bell Labs poniżej — ale także opatentowali tranzystor punktowy (PCT, patent złożony 26 lutego 1948 przez Williama Shockleya, Johna Bardeena i Waltera Brattaina) [BRA48]. Kilka miesięcy później, transistron (tranzystor z efektem pola złącza lub JFET) został opatentowany przez niemieckich fizyków Herberta F. Mataré i Heinricha Welkera we Francji w Compagnie des Freins et Signaux Westinghouse (patent złożony 13 sierpnia 1948) [MAT48].
PCT i transistron były pierwszymi komercyjnymi tranzystorami. Jednak PCT z 1948 roku był "nigdy do końca praktyczny" [ARN98] i "jedynie objazdem" [ARN98]. Był to ślepy zaułek, a dzisiaj prawie wszystkie tranzystory to FET-y typu Lilienfeld, w szczególności niektóre warianty MOSFET [LIL2] opatentowane przez egipskiego inżyniera Mohameda M. Atallę i koreańskiego inżyniera Dawona Kahnga w Bell Labs w 1960 roku [ATA60].
Spór o pierwszeństwo: Lilienfeld (1925-28) vs Bell Labs (1948)
Zgodnie z dokumentami prawnymi (1948) zbadanymi przez amerykańskiego fizyka Roberta G. Arns [ARN98], William Shockley i Gerald Pearson z Bell Labs potwierdzili efekt pola opisany w patentach Lilienfelda [ARN98]. Niestety, według Arns, "opublikowane prace naukowe, techniczne i historyczne tych naukowców z Bell nigdy nie wspominają ani o wcześniejszych pracach Lilienfelda, ani Heila," [ARN98] "nawet w artykule z 1948 roku [SHO48], w którym Shockley i Pearson eksperymentalnie zademonstrowali efekt pola" [ARN98].
W listopadzie 1948 roku różne wnioski patentowe Bell Labs zostały odrzucone z powodu zbyt dużego podobieństwa do znacznie wcześniejszych projektów Lilienfelda (i Heila) [PAT48]. (16 lat później, w 1964 roku, J. B. Johnson z Bell Labs twierdził, że niektóre z FET-ów Lilienfelda nie działały, gdy je testował, jednak Arns zauważa [ARN98], że to stwierdzenie "wydaje się być celowo mylące.") Później niektórzy twierdzili, że Lilienfeld nie wdrożył swoich pomysłów, ponieważ "materiały o wysokiej czystości potrzebne do działania takich urządzeń były dziesięciolecia od gotowości" [CHLI], ale praca magisterska Bret Crawford z 1991 roku dostarczyła dowodów, że "te twierdzenia są nieprawdziwe" [CRA91]. Lilienfeld był utalentowanym eksperymentatorem, a według Arns [ARN98], w 1995 roku, "Joel Ross powtórzył przepisy tego samego patentu Lilienfelda. Udało mu się wyprodukować urządzenia, które pozostawały stabilne przez miesiące" [ROS95]. Również w 1981 roku fizyk półprzewodników H. E. Stockman potwierdził, że "Lilienfeld wielokrotnie demonstrował swój niezwykły odbiornik radiowy bez rur" [EMM13].
Zanim powyższe spory o pierwszeństwo stały się powszechnie znane, trzech badaczy z Bell Labs otrzymało Nagrodę Nobla za tranzystor, która powinna była być przyznana Lilienfeldowi. Była to poważna usterka w procesie selekcji Nagrody Nobla - i nie ostatnia [NOB]. Bardeen, jeden z 3 laureatów, ostatecznie przyznał w 1988 roku, że Lilienfeld "miał podstawową koncepcję kontrolowania przepływu prądu w półprzewodniku, aby stworzyć urządzenie wzmacniające" [BAR88][ARN98], a jego własny tranzystor punktowy "mógł spowolnić rozwój dziedziny tranzystorów, ponieważ odwrócił program półprzewodnikowy od tranzystorów złącza i efektu pola, które okazały się znacznie bardziej użyteczne komercyjnie" [ARN98].
Na rok 2025 nie ma rozsądnych wątpliwości, że wynalazcą tranzystora jest Julius Edgar Lilienfeld.
REFERENCJE
[LIL1] Patent US 1745175 autorstwa austriacko-węgierskiego (od 1919 roku polskiego) fizyka Juliusza Edgara Lilienfelda za prace wykonane, gdy był profesorem na Uniwersytecie w Lipsku (Niemcy): "Metoda i urządzenie do kontrolowania prądu elektrycznego." Po raz pierwszy złożony w Kanadzie 22 października 1925 roku (przyznany w 1930 roku). Patent opisuje tranzystor z efektem pola. Dziś prawie wszystkie tranzystory to tranzystory z efektem pola.
[LIL2] Patent US 1900018 autorstwa Juliusza Edgara Lilienfelda: "Urządzenie do kontrolowania prądu elektrycznego." Złożony 28 marca 1928 roku. Patent opisuje tranzystor z cienkowarstwowym efektem pola typu MOSFET [CHI88]. (Zobacz także stwierdzenie Davida Tophama, że ten patent "wyraźnie opisuje tranzystor z efektem pola, konstruując go przy użyciu technik osadzania cienkowarstwowego i używając wymiarów, które stały się normalne, gdy metalowo-tlenkowy FET był rzeczywiście produkowany w ilościach znacznie przekraczających 30 lat później" [EMM13].)
[LIL3] Patent US 1877140 autorstwa Juliusza Edgara Lilienfelda: "Wzmacniacz dla prądu elektrycznego." Złożony 8 grudnia 1928 roku.
[LIL4] J. Schmidhuber. 2025: stulecie tranzystora, opatentowanego przez Juliusza Edgara Lilienfelda w latach 1925-1928. Notatka techniczna IDSIA-10-25, IDSIA, 22 października 2025 roku.
[ARN98] R. G. Arns (1998). Inny tranzystor: wczesna historia metalowo-tlenkowego tranzystora z efektem pola. Engineering Science and Education Journal 7(5):233–240.
[ATA60] Patenty US 3206670 i 3102230 złożone 3 października 1960 roku przez egipskiego inżyniera Mohameda M. Atallę i koreańskiego inżyniera Dawona Kahnga (Bell Labs): "Urządzenia półprzewodnikowe z powłokami dielektrycznymi" oraz "Urządzenie półprzewodnikowe kontrolowane polem elektrycznym." (Wariant MOSFET Lilienfelda [LIL2].)
[BAR88] List J. Bardeena do W. Sweeta, redaktora współpracującego Physics Today, datowany na 9 marca 1988 roku, cytowany przez Arns (1998) [ARN98].
[BRA48] Patent US 2524035 złożony 26 lutego 1948 roku przez Johna Bardeena i Waltera Brattaina (Bell Labs): "Element obwodu z trzema elektrodami wykorzystujący materiały półprzewodnikowe." Patent opisuje tranzystor punktowy.
[CHI88] Chih-Tah Sah (1988). Ewolucja tranzystora MOS - od koncepcji do VLSI. Proc. IEEE vol 67 no 10, 1988.
[CHLI] Centrum Historii Chipów. Julius E. Lilienfeld - HoF: Za wynalezienie i opatentowanie pierwszego półprzewodnika FET w 1925 roku.
[CRA91] Bret E. Crawford. "Wynalezienie tranzystora" (1991). Prace magisterskie Graduate College. 1469. Cytat: "Wyniki eksperymentalne sugerują, że prawdopodobnie Lilienfeld rzeczywiście zbudował i przetestował swoje urządzenia, robiąc więcej niż tylko opatentowanie pomysłu."
[EMM13] A. Emmerson. Kto naprawdę wynalazł tranzystor? Publikowane w Internet Archive (2013).
[HEIL] Patent nr GB439457 (1934) autorstwa niemieckiego inżyniera Oskara Heila, Europejski Urząd Patentowy, pierwotnie złożony w Niemczech 2 marca 1934 roku, następnie w Wielkiej Brytanii, 1935: "Udoskonalenia w lub związane z wzmacniaczami elektrycznymi i innymi układami oraz urządzeniami kontrolnymi." Patent opisuje inny tranzystor typu MOSFET.
[IC49] Niemiecki patent DE 833366 złożony 14 kwietnia 1949 roku przez Wernera Jacobi z SIEMENS AG (przyznany 15 maja 1952): "Halbleiterverstärker." Pierwszy układ scalony z kilkoma tranzystorami na wspólnym podłożu.
[IC14] Blog CHM, Muzeum Historii Komputerów (2014). Kto wynalazł układ scalony?
[MAT48] Francuski patent FR 1010427 złożony 13 sierpnia 1948 roku przez niemieckich fizyków Herberta F. Mataré i Heinricha Welkera pracujących w Compagnie des Freins et Signaux Westinghouse we Francji: "Nouveau système cristallin à plusieurs électrodes réalisant des effects de relais électroniques." (Transistron - JFET.)
[NOB] J. Schmidhuber. Nagroda Nobla za plagiat. Raport techniczny IDSIA-24-24 (7 grudnia 2024, zaktualizowany październik 2025).
[PAT48] Bitwy patentowe. ScienCentral, Inc, i Amerykański Instytut Fizyki (1999).
[ROS95] J. P. Ross. Rekonstrukcja tranzystora Lilienfelda. Wiosenne spotkanie Nowej Anglii Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego, 8 kwietnia 1995 roku; także w "J. E. Lilienfeld i odkrycie efektu tranzystora," Biuletyn Starych Czasów, luty 1998, 39, s. 44–47 oraz maj 1998, 39, s.50–52.
[SHO48] W. Shockley i G. L. Pearson. Modulacja przewodności cienkowarstwowych półprzewodników przez ładunki powierzchniowe. Phys. Rev. 74(2):232-233, lipiec 1948.
21,19K
Najlepsze
Ranking
Ulubione

