Vňňr de komst van de transistor:
de puntcontactdiode
Voor de tweede wereldoorlog was men op de hoogte van de eigenschappen van bepaalde kristallen. Galeniet (loodsulfide) werd in de eerste radio-ontvangers gebruikt. Deze eenvoudige toestellen bestonden uit een afgestemde kring om de zender te selecteren, een diode om het signaal te detecteren en een gevoelige koptelefoon. Een sterke zender had een bereik van honderden kilometers als de omstandigheden goed waren. Men gebruikte toen vooral de "lange golven".
De detector was een galenietkristal waarop een fijngeslepen metalen punt rustte. Op het contactvlak ontstond er een diodewerking.
Tijdens de oorlog werden diodes gebruikt om de radarsignalen te detecteren. Het kristal werd dan in een glazen behuizing gemonteerd (zoals een radiobuis) en er werd kortstondig een hoge stroom door de diode gestuurd om het metalen punt aan het kristal te lassen.
De geallieerden konden over de magnetron beschikken om te zenden, maar geen enkele radiobuis kon deze extreem hoge frekwenties versterken. Enkel een puntcontact diode kon het signaal detecteren, zodat die door normale buizen versterkt kon worden.
De duitsers konden niet beschikken over de magnetron en moesten normale radiobuizen gebruiken. Ze waren dus beperkt in de maximale frekwentie dat ze konden gebruiken. De duitse radars waren noodzakelijkerwijze veel groter en onhandiger.
Om het signaal van de radars te detecteren (duits of geallieerd) werd er gebruik gemaakt van een puntcontact diode. De duitsers gebruikten specifieke detectoren aan boord van hun schepen en onderzeeboten: de Metox en de Naxos. Door een metalen punt op een halfgeleiderkristal te lassen hadden de duitsers zonder het te weten de schottky diode uitgevonden. Deze detectoren gaven aan dat er geallieerde vliegtuigen in de buurt waren. Vijandige vliegtuigen konden op meer dan 10km afstand gedetecteerd worden.
Foto rechts
Puntcontactdiode gebruikt als detectediode in verschillende toepassingen: radio, televisie,... Germanium laat toe hogere frekwenties te detecteren (het vermogen dat gedetecteerd moet worden is heel miniem).
Voorbeelden van diodes zijn: OA81, OA85, AA119. Men gebruikte dezelfde buizenkodes, maar met een gloeispanningsletter "O". Later zal men de Pro Electron codering gebruiken met de letter A voor germanium en B voor silicium.
Andere scheikundige samenstellingen hadden ook een gelijkrichtend effeft zoals koperoxide en later seleen, maar deze gelijkrichters konden enkel voor laagfrekwente toepassingen gebruikt worden. De seleengelijkrichters werden gebruikt voor de gelijkrichting van laagspanning wisselspanning (bijvoorbeeld voor het laden van batterijen).
De puntcontactdiode (galeniet) werd veel gebruikt in Frankrijk en België tijdens de tweede wereldoorlog want er is geen stroombron nodig. Omdat er geen locale oscillatorkringen zijn kan de eenvoudige radio niet gedetecteerd worden door de duitsers.
Het symbool van de diode (en later ook de transistor) is gebaseerd op het punt dat op een kristal rust.
De eerste transistoren:
de puntcontacttransistor
Na de oorlog merken de amerikanen dat bepaalde montages met dubbele diodes het signaal kunnen versterken. De natuurkundige fenomenen die aan de basis liggen van het transistoreffekt zijn complex en de eerste transistoren waren absoluut niet betrouwbaar, men probeerde maar wat. Soms had men versterking, soms niet. Een transistor is niet enkel de combinatie van twee diodes.
Beeld en foto rechts
De schematische voorstelling van een puntcontact transistor en een praktische realisatie. Men ziet heel goed dat dit nog een prototype was.
De duitse ingenieurs die detectiediodes ontworpen hadden tijdens de tweede wereldoorlog deden ook onderzoek. Na de oorlog werkten Herbert Mataré en Heinrich Welker nu in Frankrijk en ontdekten bijna simultaan met de amerikanen het transistoreffekt. Het component noemde ze een transistron, om het verschil te maken met de transistor, deze naam zal echter niet verder gebruikt worden.
Ze hadden gemerkt dat er een interferentie ontstont als er twee diodepunten dicht bij elkaar geplaatst werden (minder dan 100µm). De stroom door een diode kon de stroom door de andere diode beinvloeden. In 1948 maken ze componenten die voldoende stabiel zijn om een productie te starten, maar een maand later kregen ze te horen dat Bell labs ook een gelijkaardig component had gebouwd.
Deze eerste transistoren werden op een andere manier gebruikt dan de huidige transistoren: door een spanning op de emitter te zetten (ten opzichte van de basis) kon men de stroom tussen basis en collector regelen. Ook de eerste junctietransistoren worden op dezelfde manier aangestuurd (een soort gemeenschappelijke basis aansluiting).
De transistrons werden gebruikt als versterker in telefooncentrales, maar de versterking van deze componenten is laag en de transistrons worden snel vervangen door junctietransistoren. Mataré keert terug naar Duitsland on Intermetall op te richten, een bedrijf dat diodes en transistoren zal maken terwijl Welker bij Siemens gaat werken, waar hij hoofd van het onderzoeksteam wordt.
Laatste foto rechts
Foto genomen onde de X tralen van een transistron. Het is duidelijk een puntcontact transistor, maar de opbouw is anders in vergelijking met de amerikaanse versie.
De amerikaanse transistor bestaat uit twee gouden punten die op een germaniumcristal drukken. Om de punten voldoende dicht bij elkaar te krijgen wordt een plastieken wig verguld en een klein puntje verwijderd zodat er geen contact meer is tussen emitter en collector.
De werking van deze eerste transistoren is anders dan die van modernere transistoren: een kleine emitterstroom regelt hier de sterkere stroom tussen basis en collector. De eerste lagentransistoren zullen ook opd ezelfde manier aangestuurd worden. De emitter is hier de electrode met de laagste stroom, in moderne transistoren is dat de basis.
In tegenstelling met puntcontactdiodes konden puntcontacttransistoren nauwelijks op de markt gebracht worden. De caracteristieken lagen niet vast en waren afhankelijk van de nauwkeurige plaatsing van de punten. De transistoren waren ook nogal schokgevoelig. De versterking van puntcontacttransistoren was beperkt: dergelijke transistoren konden niet ingezet worden in consumertoestellen. Deze transistoren worden opgevolgd door de junctietransistor (of lagentransistor).
Visueel lijken deze transistoren op diodes, met de basis die de metalen behuizing vormt.
| 
