LE TRANSISTOR BIPOLAIRE

 

John Bardeen
1908 - 1991

Physicien et Ingénieur en électricité américain

William Shockley
1910 - 1989

Physicien américain

Walter Houser Brattain
1902 - 1987

Physicien américain

 

Ces trois physiciens travaillaient dans les laboratoires Bell aux Etats Unis sous la direction de William Shockley , ils conçoivent le premier transistor

Les trois inventeurs posent dans leur labo Réplique du premier prototype de transistor

Shockley avait déjà conçu un premier transistor dés 1945 mais qui n'avait pas fonctionné. Lorsque l'équipe fut renforcée par les deux autres physiciens Bardeen et Brattain ils parvinrent à des résultats probants.
Constitué d'un barreau de germanium et des contacts en or le premier transistor fonctionna le 16 décembre 1947. Il fut présenté au reste du laboratoire le 23 décembre 1947 et à la presse le 30 juin 1948. Leurs travaux seront couronnés par le prix Nobel de physique en 1956.
 Ce transistor point de contact est difficile à fabriquer. Les recherches se poursuivirent Shockley évinçant ses deux équipiers pour obtenir en 1951 le premier transistor à jonctions qui fut présenté à une conférence de presse le 4 juillet 1951. Alors que les premiers transistors étaient réalisés à l'aide de germanium polycristallin, les résultats ne permettaient pas d'envisager sérieusement une fabrication et une commercialisation. Gordon Teal était persuadé que la qualité du germanium était essentielle, ayant déjà travaillé dans la réalisation des cristaux, il mit au point une méthode d'étirage des monocristaux de germanium dérivée de la méthode
Czochralski .( voir cette méthode) Cette technique qui permettait d'obtenir des monocristaux d'une assez grande pureté permit la réalisation de transistors commercialisables.

Aux démonstrations organisées par Bell en 1947 , parmi les physiciens qui furent invités  Norman Krim de la société Raytheon en ressortit persuadé que cette invention allait rendre obsolète les tubes.

Dés 1948 Raytheon commercialise son premier transistor. Le premier Transistor le CK703 .
En 1952 le premier transistor fabriqué de façon industrielle est commercialisé le CK718, le premier transistor grand public le CK722 sort en 1953
Les transistors fabriqués par Raytheon utilisent un cristal de germanium. Le germanium présente l'avantage d'avoir une tension de déchet faible mais il est sensible à la température. En 1956 Raytheon fête son millionième transistor

En 1951 une petite startup recrute Gordon Teal qui va réaliser le premier transistor au silicium . Cette petite société va prendre le nom de Texas Instrument . Cette société sort son premier transistor au silicium le 10 mai 1954. (photo de droite)

En 1956 Shockley créera la division semi-conducteur de Beckman instrument mais si il avait une formidable intuition physique, ses collègues disaient qu'il voyait les électrons, sur le plan des relations humaines , c'était un désastre. Beckman ne voulant pas se séparer de Schockley, c'est ainsi que 8 de ses collaborateurs (qu'il appellera les 8 traîtres) quittèrent Beckman et surtout Shockley en 1957 pour fonder la branche semi-conducteurs de Fairchild.  En 1960 la société de Beckman périclita et fut vendu. Schockley devint professeur à Stanford mais se perdit dans l'eugénisme et le racisme.

Les transistors bipolaires se présentent sous deux formes , les NPN et PNP

 


(voir dans ce site le cours sur la technologie des circuits intégrés)


Pour en savoir plus sur les transistors et les montages fondamentaux, nous vous recommandons les ouvrages de Michel Girard qui a publié chez Mac Graw Hill une série d'ouvrages d'électronique analogique

Numéro de la Fiche 102
Dernière mise à jour 25-11-2013