Vor 60 Jahren: Der erste Transistor funktioniert
Am 16. Dezember 1947 hatten Walter Brattain und John Bardeen die Idee, in ihren monatelangen Versuchsreihen zum Bau eines funktionsfähigen Transistors leitendes Germanium einzusetzen.
Heute vor 60 Jahren wurde der erste funktionierende Halbleiter oder Transistor in die Wege geleitet, der in etlichen Monographien als die wichtigste Erfindung des 20. Jahrhunderts beschrieben wird. Am 16. Dezember 1947 hatten Walter Brattain und John Bardeen die Idee, in ihren monatelangen Versuchsreihen zum Bau eines funktionsfähigen Transistors leitendes Germanium einzusetzen.
Das Experiment funktionierte und produzierte das, was in der Wissenschaftsgeschichte heute als "Miracle Month" bezeichnet wird. Denn an der Transistor-Forschung war damals mit William Shockley ein dritter Spitzenforscher beteiligt, den Brattain und Bardeen aber nicht informierten. Verärgert über diesen "Verrat" schloss sich Shockley mit einem Stapel Schreibblöcken in einem Hotel ein und erfand auf Papier den "ganzen Rest", wie Transistoren als Grenzflächen-Transistoren einfach produziert werden konnten.
Mit dem Wechsel vom temperaturempfindlichen Germanium zum unempfindlichen Silizium im Jahre 1954 war der Siegeszug der Transistors nicht mehr aufzuhalten: Lässt man das IT-Gerümpel wie PC, Drucker, Digitalkamera und Handy beiseite, finden sich in jedem modernen Haushalt zwischen 60 und 80 Millionen Transistoren. Für ihre Forschung erhielten Bardeen, Brattain und Shockley 1956 den Nobelpreis.
Die grundsätzliche Idee zum Bau eines Transistors hatte aber ein anderer. 1928 veröffentlichte der Physiker Julius Edgar Lilienfeld seine Patentanmeldungen zu dem, was heute als Feldeffekttransistor bezeichnet wird. Mit den damaligen Mitteln der Materialtechnik konnte sein Transistor aber noch nicht gebaut werden. Lilienfeld, der mit der lilienfeldschen Röhre ein erfolgreicher Pionier in der Röntgentechnik war, gehörte zu den Physikern, die trotz der Niederlage im Ersten Weltkrieg, nach der alle deutschen Patente in den USA kassiert wurden, immer auch in den USA anmeldeten. Als der Jude Lilienfeld vor den Nationalsozialisten emigrieren musste, konnte er dort zunächst von seiner Erfindung und Patentierung der Elektrolytkondensatoren überleben.
Auf Basis seiner Transistor-Patentschriften machten sich Bardeen, Brattain und Shockley in den Bell Laboratories daran, das gesamte vorhandene Wissen um die Halbleiter zu nutzen und etwas zu konstruieren, das die recht unzuverlässige Elektronenröhre ersetzen könnte. Für die Telefongesellschaft Bell suchte man nach elektronischen Schaltern, die die Elektromechanik in den Telefonzentralen ablösen konnte. In hunderten von Versuchen experimentierten die Spitzenwissenschaftler mit einem großen Team von Helfern mit Methoden, wie elektrische Ströme geschaltet werden können.
Als die Lösung schließlich gefunden war, rätselte man über den korrekten Namen für die Technik, die die Elektronenröhre ablösen sollte. Der Legende nach war es John Pierce, der den Namen Transistor vorschlug, beeinflusst von den Science-Fiction-Geschichten, die er in seiner Freizeit schrieb. Pierce, der schließlich den ersten Kommunikationssatelliten Telstar 1 konstruierte, wurde von Arthur C. Clarke als der Mann gefeiert, der "das Ding konstruiert und gebaut hat, der das verwirklicht hat, von dem ich und andere nur träumen und schreiben konnten". (Detlef Borchers) / (anw)
