För 100 år sedan, den 22 oktober 1925, tog den österrikisk-ungerske (sedan 1919 polska) fysikern Julius Edgar Lilienfeld (professor i Tyskland 1905-1926) patent på transistorn [LIL1]. En fälteffekttransistor (FET). Idag är nästan alla transistorer i våra datorer FET:er. Detaljer och många referenser: Teknisk anmärkning IDSIA-10-25, IDSIA, 22 okt 2025 (lätt att hitta på webben).
År 1928 patenterade Lilienfeld också metalloxidhalvledaren FET (MOSFET) [LIL2]. Lilienfelds design fungerade som beskrivet och gav betydande vinst [ARN98]. År 1934 patenterade den tyske ingenjören Oskar Heil en annan FET-variant [HEIL]. Två decennier efter Lilienfeld bekräftade forskare vid Bell Labs inte bara experimentellt den fälteffekt som beskrivs i Lilienfelds patent [ARN98] – se prioritetstvisten Lilienfeld vs Bell Labs nedan – utan patenterade också en punktkontakttransistor (PCT, patent inlämnat den 26 februari 1948 av William Shockley & John Bardeen & Walter Brattain) [BRA48]. Några månader senare patenterades transistronen (en junction field effect transistor eller JFET) av de tyska fysikerna Herbert F. Mataré och Heinrich Welker i Frankrike vid Compagnie des Freins et Signaux Westinghouse (patent inlämnat den 13 augusti 1948) [MAT48]. PCT och transistron var de första kommersiella transistorerna. PCT från 1948 var dock "aldrig riktigt praktisk" [ARN98] och "bara en omväg" [ARN98]. Det var en återvändsgränd, och idag är nästan alla transistorer FET:ar av Lilienfeld-typen, i synnerhet vissa MOSFET [LIL2]-varianter som patenterades av den egyptiske ingenjören Mohamed M. Atalla och den koreanske ingenjören Dawon Kahng vid Bell Labs 1960 [ATA60]. Prioritetstvisten: Lilienfeld (1925-28) vs Bell Labs (1948) Enligt juridiska dokument (1948) som undersöktes av den amerikanske fysikern Robert G. Arns [ARN98] hade William Shockley & Gerald Pearson vid Bell Labs bekräftat den fälteffekt som beskrevs i Lilienfelds patent [ARN98]. Tyvärr, enligt Arns, "nämner publicerade vetenskapliga, tekniska och historiska artiklar av dessa Bell-forskare aldrig vare sig Lilienfelds eller Heils tidigare arbete" [ARN98] "inte ens en artikel från 1948 [SHO48] i vilken Shockley & Pearson demonstrerade fälteffekten experimentellt" [ARN98]. I november 1948 avslogs flera patentansökningar från Bell Labs för att de var för lika Lilienfelds (och Heils) mycket tidigare konstruktioner [PAT48]. (16 år senare, 1964, hävdade J. B. Johnson från Bell Labs att några av Lilienfelds FET inte fungerade när han testade dem, men Arns påpekar [ARN98] att detta uttalande "verkar ha varit medvetet vilseledande.") Senare hävdade vissa att Lilienfeld inte genomförde sina idéer eftersom "material med hög renhet som behövs för att få sådana anordningar att fungera var årtionden från att vara klara" [CHLI], men Bret Crawfords avhandling från 1991 gav bevis för att "dessa påståenden är felaktiga" [CRA91]. Lilienfeld var en skicklig experimenterare, och enligt Arns [ARN98], 1995, "replikerade Joel Ross recepten för samma Lilienfeld-patent. Han kunde producera apparater som förblev stabila i månader" [ROS95]. År 1981 bekräftade halvledarfysikern H. E. Stockman att "Lilienfeld demonstrerade sin anmärkningsvärda slanglösa radiomottagare vid många tillfällen" [EMM13]. Innan prioritetstvisterna ovan blev allmänt kända delade tre Bell Labs-forskare på Nobelpriset för transistorn, som skulle ha tilldelats Lilienfeld. Detta var ett stort fel i urvalsprocessen för Nobelpriset - och inte det sista. Bardeen, en av de tre pristagarna, erkände slutligen 1988 att Lilienfeld "hade det grundläggande konceptet att kontrollera strömflödet i en halvledare för att göra en förstärkare" [BAR88][ARN98], och att hans egen punktkontakttransistor "kan ha bromsat utvecklingen av transistorfältet eftersom det avledde halvledarprogrammet från korsnings- och fälteffekttransistorer som senare visade sig vara mycket mer användbara kommersiellt" [ARN98]. Från och med 2025 finns det inget rimligt tvivel om att uppfinnaren av transistorn är Julius Edgar Lilienfeld. REFERENSER [LIL1] Amerikanskt patent 1745175 av den österrikisk-ungerska (sedan 1919 polska) fysikern Julius Edgar Lilienfeld för arbete som utfördes medan han var professor vid Leipzigs universitet (Tyskland): "Metod och apparat för kontroll av elektrisk ström." Inlämnad första gången i Kanada den 22 oktober 1925 (beviljad 1930). Patentet beskriver en fälteffekttransistor. Idag är nästan alla transistorer fälteffekttransistorer. [LIL2] Amerikanskt patent 1900018 av Julius Edgar Lilienfeld: "Anordning för kontroll av elektrisk ström." Inlämnad den 28 mars 1928. Patentet beskriver en tunnfilmstransistor av MOSFET-typ [CHI88]. (Se även David Tophams uttalande att detta patent "tydligt beskriver fälteffekttransistorn, konstruerar den med hjälp av tunnfilmsdeponeringstekniker och använder dimensioner som blev normala när metalloxiden FET faktiskt tillverkades i kvantitet långt över 30 år senare" [EMM13].) [LIL3] Amerikanskt patent 1877140 av Julius Edgar Lilienfeld: "Förstärkare för elektrisk ström." Inlämnad den 8 dec 1928. [LIL4] J. Schmidhuber. 2025: Hundraårsjubileum för transistorn, patenterad av Julius Edgar Lilienfeld 1925-1928. Teknisk anmärkning IDSIA-10-25, IDSIA, 22 okt 2025. [ARN98] R. G. Arns (1998). Den andra transistorn: den tidiga historien om metall-oxid-halvledarfälteffekttransistorn. Tidskrift för ingenjörsvetenskap och utbildning 7(5):233–240. [ATA60] Amerikanska patent 3206670 och 3102230 inlämnade den 3 oktober 1960 av den egyptiske ingenjören Mohamed M. Atalla och den koreanske ingenjören Dawon Kahng (Bell Labs): "Semiconductor devices having dielectric coatings" respektive "Electric field controlled semiconductor device". (En variant av Lilienfelds MOSFET [LIL2].) [BAR88] J. Bardeens brev till W. Sweet, biträdande redaktör för Physics Today, daterat den 9 mars 1988, citerat av Arns (1998) [ARN98]. [BRA48] Det amerikanska patentet 2524035 inlämnat den 26 februari 1948 av John Bardeen och Walter Brattain (Bell Labs): "Kretselement med tre elektroder som använder halvledande material." Patentet beskriver en punktkontakttransistor. [CHI88] Chih-Tah Sah (1988) (på engelska). Evolution av MOS-transistorn - från idé till VLSI. Proc. IEEE vol 67 nr 10, 1988. [CHLI] Centrum för chiphistorik. Julius E. Lilienfeld - HoF: För att ha uppfunnit och patenterat den första FET-halvledaren 1925. [CRA91] Bret E. Crawford "Uppfinningen av transistorn" (1991). Forskarutbildningsavhandlingar och avhandlingar. 1469. Citat: "Experimentella resultat tyder på att det är troligt att Lilienfeld verkligen byggde och testade sina enheter, och gjorde mer än att bara patentera en idé." [EMM13] A. Emmerson. Vem uppfann egentligen transistorn? Återpublicerad i Internet Archive (2013). [HEIL] Patent nr. GB439457 (1934) av den tyske ingenjören Oskar Heil, Europeiska patentverket, ursprungligen inlämnad i Tyskland den 2 mars 1934, därefter i Storbritannien, 1935: "Förbättringar i eller i samband med elektriska förstärkare och andra kontrollarrangemang och anordningar." Patentet beskriver en annan transistor av MOSFET-typ. [IC49] Tyskt patent DE 833366 inlämnat den 14 april 1949 av Werner Jacobi från SIEMENS AG (beviljat 15 maj 1952): "Halbleiterverstärker." Den första integrerade kretsen med flera transistorer på ett gemensamt substrat. [IC14] CHM Blog, Computer History Museum (2014). Vem uppfann IC? [MAT48] Det franska patentet FR 1010427 inlämnat den 13 augusti 1948 av de tyska fysikerna Herbert F. Mataré och Heinrich Welker verksamma vid Compagnie des Freins et Signaux Westinghouse i Frankrike: "Nouveau système cristallin à plusieurs électrodes réalisant des effects de relais électroniques." (Transistronen - en JFET.) [NOB] J. Schmidhuber. Nobelpris för plagiering. Teknisk rapport IDSIA-24-24 (7 dec 2024, uppdaterad okt 2025). [PAT48] Patentstrider. ScienCentral, Inc och American Institute of Physics (1999). [ROS95] J. P. Ross. Rekonstruktion av en Lilienfeld-transistor. Vårmöte 1995 med New England-sektionen av American Physical Society, 8 april 1995; även i "J. E. Lilienfeld and the discovery of the transistor effect", Old Timer's Bulletin, februari 1998, s. 39, s. 44–47 och maj 1998, s. 39, s. 50–52. [SHO48] W. Shockley och G. L. Pearson. Modulering av konduktans hos tunna filmer av halvledare med hjälp av ytladdningar. Phys. Rev. 74(2):232-233, juli 1948.
21,47K