Ya existía una tremenda cantidad de componentes electrónicos antes de que salieran los tubos de vacío y una buena cantidad de ellos se basaba en semiconductores.
Los semiconductores retroceden mucho. Regresan al menos a Faraday y probablemente antes. Ciertamente llegaron mucho antes que los tubos de vacío, por supuesto. Pero al principio no era posible cultivar artificialmente semiconductores de un solo cristal muy puros y muy grandes. Lo que estaba disponible era policristalino y, a menudo, impuro, por lo que la imagen que la gente tenía de lo que sucedía a menudo era borrosa.
Volta fue, creo, el primero en usar la palabra semiconductor y eso fue incluso antes del siglo XIX.
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Los tubos de vacío en el sentido moderno, que se podían usar en electrónica, creo que tuvieron que esperar el desarrollo de una bomba de vacío lo suficientemente buena, que realmente llegó primero con JJ Thomson, justo antes del cambio del siglo XX. Después de Thomson, se abrió el camino para desarrollar todo tipo de tubos de vacío.
No hace falta decir que el experimento de Thomson y su brillante análisis teórico del mismo provocaron una revolución fundamental en la física del siglo XX.
El multivibrador astable se desarrolló al final de la Primera Guerra Mundial, utilizando tubos de vacío, y sus variantes llegaron rápidamente. Entonces ya se sabía cómo construir circuitos lógicos cuando se desarrollaron los transistores utilizables.
La patente para el transistor de efecto de campo se retiró en la década de 1920, aunque pasó mucho tiempo antes de que los transistores se generalizaran, y el transistor de unión bipolar se produjo más tarde, después de que se entendió la unión pn.
Retrocediendo en el tiempo: Faraday observó en 1833 que la resistencia del sulfuro de plata [matemática] \ text {Ag} _2 \ text {S} [/ math] disminuyó con el aumento de la temperatura; creo que es el primer descubrimiento real de un semiconductor. Ya se estaban realizando más estudios a mediados del siglo XIX, y había un trabajo centrado en la rectificación y conducción en uniones de semiconductores metálicos, así como en la sensibilidad de los semiconductores a la luz.
Karl Braun observó la rectificación en varios sulfuros metálicos que estaba probando con un bigote de metal desde 1874. Este descubrimiento fue crítico en el desarrollo de la radio. Marconi y Braun, por supuesto, obtuvieron el Nobel de Física en 1909.
JC Bose patentó el rectificador de contacto de punto PbS en 1904. Otros trabajaron en rectificadores de contacto de punto basados en silicio.
Schuster había descubierto la importancia de que las capas de óxido jugaran con algunos circuitos casi al mismo tiempo que Braun, y mucho después, Schottky, en 1929, confirmó la existencia de una barrera en las uniones de semiconductores de óxido de metal. Para entonces, la mecánica cuántica estaba disponible, Felix Bloch había desarrollado la teoría del movimiento de electrones en redes, y las cosas estaban comenzando a despegar realmente en el lado fundamental de la física. En 1930, Rudolf Peierls, Sr., introdujo la idea de una brecha energética prohibida en sólidos, y Brillouin también tuvo esa idea.
El diodo de unión pn llegó mucho más tarde, justo antes de la Segunda Guerra Mundial, por supuesto. Eso surgió del trabajo de Ohl. Estaba en los laboratorios Bell.
Pero ya se habían construido diodos de estado sólido, alrededor de 1906, basados en los descubrimientos de Braun. Se llamaron diodos bigotes de gato y se basaban en cristales minerales, como galena y cuarzo.
Pero mucho antes de todo eso ya existía el efecto fotovoltaico, descubierto por el padre de Henri Becquerel, Alexandre-Edmond, en 1839, cuando estudiaba la unión entre un electrolito y un semiconductor. El padre de Alexandre-Edmond antes que él, César Becquerel, también había hecho importantes contribuciones al estudio de la electricidad. Smith experimentó con resistencias de selenio en la década de 1870 y demostró que la luz disminuiría enormemente su resistencia. Y poco después, el efecto fotovoltaico también se encontró en los sólidos.
La primera célula solar en funcionamiento fue construida en 1883 por Charles Fritts, utilizando selenio y oro.
El efecto Hall se descubrió aproximadamente en 1880 y se aplicó inmediatamente para comenzar a estudiar la naturaleza básica de la conducción eléctrica en semiconductores. La gente teorizaba sobre los electrones que se movían en los sólidos mucho antes de que los experimentos de Thomson establecieran la existencia del electrón.
Desde el punto de vista de la física fundamental del estado sólido, el estudio de los semiconductores fue absolutamente crítico.
Pero la respuesta tiene que ser, creo, que realmente ya había una gran cantidad de productos electrónicos que se habían desarrollado a principios del siglo XX y antes de los tubos de vacío. ¡Ni siquiera estoy mencionando motores y generadores (las primeras plantas de energía se construyeron en algún momento en la década de 1870) o el telégrafo y el teléfono! Eso último generalmente se le atribuye a Alexander Graham Bell, quien lo patentó en 1876. Pero Phillip Reis había construido por primera vez altavoces y micrófonos eléctricos y una versión del teléfono alrededor de 1861. Utilizó la magnetostricción para el altavoz y un cable metálico en una membrana. con un contacto de punto metálico, para el micrófono. Bell usó un sistema mixto líquido / sólido en su teléfono, que se dice que funcionó mucho mejor.
Pero a principios de la década de 1880, David Hughes había inventado mejores micrófonos utilizando gránulos de carbono (grafito) en una pequeña lata que fueron comprimidos por las ondas de sonido, variando así su resistencia a la electricidad. Pero, por supuesto, el grafito se llama conductor, no semiconductor. Hughes también, en la década de 1850, inventó un telégrafo capaz de transmitir el tipo impreso por cable.
Y realmente debería haber metido a Nikola Tesla allí en alguna parte, creo que fue el primero en la radio.
Por otro lado, cuando nací, en 1959, y durante algunos años después de eso, todos los amplificadores en toda la electrónica que teníamos en ese momento, como radios y equipos de música, todavía se basaban en gran medida en tubos de vacío. Había algunos elementos de estado sólido allí, pero no eran los principales.
Vi la luna aterrizando en 1969 en un pequeño televisor en blanco y negro que estaba lleno hasta el borde con tubos de vacío.
