Un poco de ciencia, por favor

El primer transistor europeo. Una historia tan fascinante como desconocida (y 4)

Ignacio Mártil
Catedrático de Electrónica de la Universidad Complutense de Madrid y miembro de la Real Sociedad Española de Física

 

Tras los éxitos logrados en Francia con la fabricación de los primeros transistores en Europa, que vimos en el artículo anterior, el foco se desplazó a Alemania, por las razones que vemos en este artículo, con el que finalizo la serie dedicada al primer transistor europeo.

Publicidad de Intermetall en febrero de 1955 en la que se anuncian sus productos, entre los que ya se incluyen transistores de punta de contacto y bipolares de unión PNP y NPN fabricados sobre germanio

 

1. Después del la fundación de Intermetall

Mataré y Welker siguieron trabajando en París durante dos años más, pero al disminuir el apoyo a su iniciativa durante los primeros años de la década de 1950, empezaron a buscar trabajo en su tierra natal. En 1951, Welker aceptó un puesto en Siemens, en Erlangen, donde fue pionero en la investigación de semiconductores compuestos III-V, como el GaAs. A finales de los años 50 y principios de los 60, estos materiales impulsaron una pequeña revolución optoelectrónica en los láseres de semiconductores y los diodos emisores de luz (LED). Welker se convirtió en jefe de todos los proyectos de I+D de Siemens en 1969 y se jubiló en 1977. Murió en 1981.

Mientras tanto Mataré se trasladó a Düsseldorf en 1952 y fundó una empresa llamada Intermetall (nombre completo: Intermetall – Gesellschaft für Metallurgie mbH), gracias a la generosa financiación que recibió de Jakob Michael, un rico empresario alemán. La empresa comenzó a fabricar rectificadores y transistores de germanio similares a los dispositivos de punta de contacto que habían fabricado en París.

Trabajadoras de Intermetall realizando las pruebas de validación de los dispositivos fabricados. Intermetall utilizó 14 trazadores de características desarrollados internamente y mano de obra femenina para llevar a cabo las mediciones finales del rendimiento de los dispositivos que fabricaba

La cumbre de los logros de Intermetall llegó en la Feria de Radio de Düsseldorf de 1953. Allí, una joven hizo una demostración de lo que probablemente fue la primera radio de transistores del mundo, construida con cuatro transistores de punta de contacto de los que fabricaba Intermetall, más de un año antes de que Texas Instruments Inc. de Dallas reclamara públicamente ese hito para sí con el célebre receptor portátil Regency TR-1.En 1953, en la Feria de Radio de Düsseldorf, Intermetall presentó la que probablemente fue la primera radio de transistores del mundo.

 

Intermetall fue la primera empresa europea con un programa de producción de diodos y transistores semiconductores, razón por la que se convirtió en uno de los primeros líderes en el desarrollo de semiconductores en Alemania y fue la primera en desarrollar transistores de unión de silicio por delante de los gigantes del sector como Telefunken y Siemens, que tenían sus propios programas de fabricación de dispositivos basados en semiconductores. La historia demuestra que la estrategia de Intermetall de fabricar semiconductores se adelantó décadas a su tiempo y que la decisión de centrarse en el silicio fue acertada.

En 1956, Intermetall comenzó la comercialización de transistores de unión de silicio, tal y como señaló en un anuncio publicado en la prensa especializada alemana

 

Por las mismas fechas en las que comenzó la fabricación de los transistores de silicio, Jakob Michael vendió la empresa a Clevite Corp. (Cleveland, EE. UU.) y su interés se desplazó casi exclusivamente a la producción, dejando a un lado la investigación. Desanimado por ese giro, Mataré abandonó Alemania y emigró a Estados Unidos, donde encontró trabajo en la industria estadounidense de semiconductores. Murió en 2011.

 

2. El final de la historia

Para Francia, la historia del transistron es la historia de un avance tecnológico no explotado. Tras desarrollar el primer transistor de puntas de contacto europeo, Francia no supo aprovechar su ventaja inicial ni capitalizó el esfuerzo y se quedó rezagada con respecto a Estados Unidos y también a Alemania. En el contexto extremadamente difícil de los años de posguerra, el transistron fue el primer transistor producido en serie en Europa, prefigurando la colaboración europea en materia de investigación en un continente devastado por la Segunda Guerra Mundial.

Una de las muchas sorpresas que depara esta historia es que el que posiblemente sea el invento más importante del siglo XX se produjo dos veces, y de forma independiente. Dado el secretismo que rodeó al dispositivo de los Bell Labs, es imposible que Mataré y Welker pudieran conocerlo antes de julio de 1948, cuando se difundió la noticia del revolucionario invento. Y parece claro que para entonces ya tenían un amplificador fiable y funcional.

Este doble avance, casi simultáneo, puede atribuirse en parte a los enormes avances que la guerra posibilitó en la purificación del silicio y, en particular, del germanio. En ambos casos, el germanio desempeñó un papel crucial, ya que en los años inmediatos a la posguerra podía refinarse con mucha más facilidad y con purezas sustancialmente mayores que el silicio. Este material semiconductor de alta pureza fue absolutamente esencial para fabricar los primeros transistores. Pero el equipo de los Bell Labs tenía una comprensión física superior de cómo los electrones y los huecos fluyen dentro del germanio, a partir del concepto clave de inyección de portadores minoritarios, que habían desarrollado conceptualmente Bardeen y Shockley. Esa ventaja resultó fundamental para los logros posteriores, como el transistor de unión de Shockley, que era mucho más fácil de producir en masa con gran fiabilidad y de comportamiento reproducible.

A mediados de la década de 1950, ya nadie intentaba fabricar transistores de punta de contacto y la industria se pasaba al silicio. Un factor crucial para el éxito de la naciente industria de los semiconductores fue la innovación sostenida que floreció en los Bell Labs, así como en Texas Instruments y Fairchild Semiconductor, que condujo a finales de la década de 1950 a los circuitos integrados de silicio. Y eso requería una amplia infraestructura, tanto material como intelectual, para mantener a estas empresas en las fronteras de este campo en rápida evolución. Esta infraestructura ya existía en Estados Unidos después de la Segunda Guerra Mundial gracias a sus esfuerzos con el Programa del Radar en tiempos de guerra. Pero Francia no disponía de una infraestructura comparable y tuvo que importar talentos de la Alemania ocupada, que no pudo explotar sus propios conocimientos en materia de radares hasta la década de 1950. A falta de tales ventajas, era inevitable que el incipiente transistor europeo fuera pronto eclipsado por otros dispositivos semiconductores mejores y acabara desapareciendo de la m00emoria.