Há 100 anos, a 22 de outubro de 1925, o físico austro-húngaro (desde 1919 polaco) Julius Edgar Lilienfeld (professor na Alemanha de 1905 a 1926) patenteou o transistor [LIL1]. Um transistor de efeito de campo (FET). Hoje, quase todos os transistores nos nossos computadores são FETs. Detalhes e numerosas referências: Nota Técnica IDSIA-10-25, IDSIA, 22 de outubro de 2025 (fácil de encontrar na web).
Em 1928, Lilienfeld também patenteou o transistor de efeito de campo de óxido metálico FET (MOSFET) [LIL2]. Os designs de Lilienfeld funcionaram como descrito e proporcionaram um ganho substancial [ARN98]. Em 1934, o engenheiro alemão Oskar Heil patenteou outra variante de FET [HEIL]. Duas décadas após Lilienfeld, pesquisadores da Bell Labs não apenas confirmaram experimentalmente o efeito de campo descrito nas patentes de Lilienfeld [ARN98] — veja a disputa de prioridade Lilienfeld vs Bell Labs abaixo — mas também patentearam um transistor de contato pontual (PCT, patente registrada em 26 de fevereiro de 1948 por William Shockley & John Bardeen & Walter Brattain) [BRA48]. Alguns meses depois, o transistron (um transistor de efeito de campo de junção ou JFET) foi patenteado pelos físicos alemães Herbert F. Mataré e Heinrich Welker na França, na Compagnie des Freins et Signaux Westinghouse (patente registrada em 13 de agosto de 1948) [MAT48]. O PCT e o transistron foram os primeiros transistores comerciais. No entanto, o PCT de 1948 "nunca foi realmente prático" [ARN98] e "meramente um desvio" [ARN98]. Foi um beco sem saída, e hoje, quase todos os transistores são FETs do tipo Lilienfeld, em particular, certas variantes de MOSFET [LIL2] patenteadas pelo engenheiro egípcio Mohamed M. Atalla e pelo engenheiro coreano Dawon Kahng na Bell Labs em 1960 [ATA60]. A Disputa de Prioridade: Lilienfeld (1925-28) vs Bell Labs (1948) De acordo com arquivos legais (1948) examinados pelo físico americano Robert G. Arns [ARN98], William Shockley & Gerald Pearson na Bell Labs confirmaram o efeito de campo descrito nas patentes de Lilienfeld [ARN98]. Infelizmente, segundo Arns, "artigos científicos, técnicos e históricos publicados por esses cientistas da Bell nunca mencionam o trabalho anterior de Lilienfeld ou Heil," [ARN98] "nem mesmo um artigo de 1948 [SHO48] no qual Shockley & Pearson demonstraram o efeito de campo experimentalmente" [ARN98]. Em novembro de 1948, várias solicitações de patente da Bell Labs foram rejeitadas por serem muito semelhantes aos designs muito anteriores de Lilienfeld (e Heil) [PAT48]. (16 anos depois, em 1964, J. B. Johnson da Bell Labs afirmou que alguns dos FETs de Lilienfeld não funcionaram quando ele os testou, no entanto, Arns aponta [ARN98] que essa afirmação "parece ter sido deliberadamente enganosa.") Mais tarde, algumas pessoas afirmaram que Lilienfeld não implementou suas ideias, uma vez que "materiais de alta pureza necessários para fazer tais dispositivos funcionarem estavam a décadas de serem prontos" [CHLI], mas a tese de 1991 de Bret Crawford ofereceu evidências de que "essas alegações estão incorretas" [CRA91]. Lilienfeld foi um experimentador competente e, segundo Arns [ARN98], em 1995, "Joel Ross replicou as prescrições da mesma patente de Lilienfeld. Ele conseguiu produzir dispositivos que permaneceram estáveis por meses" [ROS95]. Além disso, em 1981, o físico de semicondutores H. E. Stockman confirmou que "Lilienfeld demonstrou seu notável receptor de rádio sem tubo em muitas ocasiões" [EMM13]. Antes que as disputas de prioridade acima se tornassem amplamente conhecidas, três pesquisadores da Bell Labs compartilharam o Prêmio Nobel pelo transistor, que deveria ter sido concedido a Lilienfeld. Isso foi uma grande falha no processo de seleção do Prêmio Nobel - e não a última [NOB]. Bardeen, um dos 3 premiados, finalmente admitiu em 1988 que Lilienfeld "tinha o conceito básico de controlar o fluxo de corrente em um semicondutor para fazer um dispositivo amplificador" [BAR88][ARN98], e que seu próprio transistor de contato pontual "pode ter retardado o avanço do campo do transistor porque desviou o programa de semicondutores de transistores de junção e de efeito de campo que subsequentemente se mostraram muito mais úteis comercialmente" [ARN98]. A partir de 2025, não há dúvida razoável de que o inventor do transistor é Julius Edgar Lilienfeld. REFERÊNCIAS [LIL1] Patente dos EUA 1745175 pelo físico austro-húngaro (desde 1919 polonês) Julius Edgar Lilienfeld por trabalho realizado enquanto ele era professor na Universidade de Leipzig (Alemanha): "Método e aparelho para controlar a corrente elétrica." Primeiro registrado no Canadá em 22 de outubro de 1925 (concedido em 1930). A patente descreve um transistor de efeito de campo. Hoje, quase todos os transistores são transistores de efeito de campo. [LIL2] Patente dos EUA 1900018 de Julius Edgar Lilienfeld: "Dispositivo para controlar a corrente elétrica." Registrada em 28 de março de 1928. A patente descreve um transistor de efeito de campo de filme fino do tipo MOSFET [CHI88]. (Veja também a declaração de David Topham de que esta patente "descreve claramente o transistor de efeito de campo, construindo-o usando técnicas de deposição de filme fino e usando dimensões que se tornaram normais quando o FET de óxido metálico foi de fato fabricado em quantidade bem mais de 30 anos depois" [EMM13].) [LIL3] Patente dos EUA 1877140 de Julius Edgar Lilienfeld: "Amplificador para corrente elétrica." Registrada em 8 de dezembro de 1928. [LIL4] J. Schmidhuber. 2025: centenário do transistor, patenteado por Julius Edgar Lilienfeld em 1925-1928. Nota Técnica IDSIA-10-25, IDSIA, 22 de outubro de 2025. [ARN98] R. G. Arns (1998). O outro transistor: história inicial do transistor de efeito de campo de óxido metálico. Engineering Science and Education Journal 7(5):233–240. [ATA60] Patentes dos EUA 3206670 e 3102230 registradas em 3 de outubro de 1960 pelo engenheiro egípcio Mohamed M. Atalla e pelo engenheiro coreano Dawon Kahng (Bell Labs), respectivamente: "Dispositivos semicondutores com revestimentos dielétricos" e "Dispositivo semicondutor controlado por campo elétrico." (Uma variante do MOSFET de Lilienfeld [LIL2].) [BAR88] Carta de J. Bardeen para W. Sweet, editor associado da Physics Today, datada de 9 de março de 1988, citada por Arns (1998) [ARN98]. [BRA48] Patente dos EUA 2524035 registrada em 26 de fevereiro de 1948 por John Bardeen e Walter Brattain (Bell Labs): "Elemento de circuito de três eletrodos utilizando materiais semicondutores." A patente descreve um transistor de contato pontual. [CHI88] Chih-Tah Sah (1988). Evolução do Transistor MOS - Da Concepção ao VLSI. Proc. IEEE vol 67 no 10, 1988. [CHLI] The Chip History Center. Julius E. Lilienfeld - HoF: Por inventar e patentear o primeiro semicondutor FET em 1925. [CRA91] Bret E. Crawford. "A Invenção do Transistor" (1991). Dissertações e Teses do Graduate College. 1469. Citação: "Resultados experimentais sugerem que é provável que Lilienfeld realmente tenha construído e testado seus dispositivos, fazendo mais do que simplesmente patentear uma ideia." [EMM13] A. Emmerson. Quem realmente inventou o Transistor? Republicado no Internet Archive (2013). [HEIL] Patente nº GB439457 (1934) pelo engenheiro alemão Oskar Heil, Escritório Europeu de Patentes, originalmente registrada na Alemanha em 2 de março de 1934, depois na Grã-Bretanha, 1935: "Melhorias em ou relacionadas a amplificadores elétricos e outros arranjos e dispositivos de controle." A patente descreve outro transistor do tipo MOSFET. [IC49] Patente alemã DE 833366 registrada em 14 de abril de 1949 por Werner Jacobi da SIEMENS AG (concedida em 15 de maio de 1952): "Halbleiterverstärker." Primeiro circuito integrado com vários transistores em um substrato comum. [IC14] Blog CHM, Computer History Museum (2014). Quem Inventou o CI? [MAT48] Patente francesa FR 1010427 registrada em 13 de agosto de 1948 pelos físicos alemães Herbert F. Mataré e Heinrich Welker trabalhando na Compagnie des Freins et Signaux Westinghouse na França: "Nouveau système cristallin à plusieurs électrodes réalisant des effects de relais électroniques." (O Transistron - um JFET.) [NOB] J. Schmidhuber. Um Prêmio Nobel por Plágio. Relatório Técnico IDSIA-24-24 (7 de dezembro de 2024, atualizado em outubro de 2025). [PAT48] Batalhas de Patentes. ScienCentral, Inc, e The American Institute of Physics (1999). [ROS95] J. P. Ross. Reconstrução de um transistor de Lilienfeld. Reunião da Seção da Nova Inglaterra da American Physical Society, 8 de abril de 1995; também em "J. E. Lilienfeld e a descoberta do efeito transistor," Old Timer’s Bulletin, fevereiro de 1998, 39, pp. 44–47 e maio de 1998, 39, pp.50–52. [SHO48] W. Shockley & G. L. Pearson. Modulação da Condutância de Filmes Finos de Semicondutores por Cargas Superficiais. Phys. Rev. 74(2):232-233, julho de 1948.
21,22K