現代の電子トランジスタは半導体デバイスであり、一般に電子信号の増幅やスイッチングに使用されます。 トランジスタは、半導体材料の固体片でできており、外部回路に接続するための少なくとも3つの端子がある。 トランジスタの1対の端子に電圧または電流をかけると、別の1対の端子に流れる電流が変化する。 制御される（出力）電力は、制御する（入力）電力よりもはるかに大きくすることができるため、トランジスタは信号の増幅を行う。 トランジスタは、現代の電子機器の基本的な構成要素であり、ラジオ、電話、コンピュータなどの電子システムに使用されている。 多くの発明がそうであるように、トランジスタは多くの発明家の仕事の結果であり、最後に、あるいは最も賢い人がすべての栄光を手にする。 この場合、アメリカ人のジョン・バーディーン、ウィリアム・ショックレー、ウォルター・ブラッテンの3人が、20世紀で最も重要な発明と呼ばれるトランジスタの発明で、1956年にノーベル物理学賞を受賞した

ところで、誰が最初だったのか

半導体研究の始まりは、1833年にマイケル・ファラデーが硫化銀の負の抵抗温度係数を報告していることであった。 これは、半導体の特性に関する最初の観察である。 1833年の論文「電気の実験的研究」の中でファラデー（近くの肖像画を参照）はこの観測結果を公表した。

次に半導体分野に大きく貢献したのは、フランスの実験物理学者エドモンド・ベクレルである。 1839年、彼は塩化銀を塗布した白金電極における光起電力観測を報告した。 彼の実験では、塩化銀を塗布した白金電極を硝酸電解質水溶液に浸漬した。 この電極に光を当てると光電圧が発生し、電池の起電力が変化し、AgClでコーティングされた電極に還元的（カソード）光電流が発生することが報告され、これが光起電力デバイスの第一号となった。 1873年、イギリスの電気技師Willoughby Smith（1828-1891）（近くの肖像画を参照）は、セレンの光伝導性の発見に到達した。 彼は当初、海底ケーブルの研究をしていた。 彼は、セレンの高い抵抗値が、海底電信に適していると考え、実験に着手した。 さまざまな実験者がセレンの棒の抵抗値を測定したが、異なる条件下で測定した抵抗値は全く一致しない。 そこでスミスは、抵抗値が光の強さに依存することを発見した。 箱の中にセレン棒を入れ、蓋を閉めると、抵抗値は最も高くなる。 また、光の当たるところにいろいろな色のガラスを置くと、ガラスを通過する光の量によって抵抗値が変化する。 しかし、蓋を外すと、導電率は高くなる。 1874年、ベルリン大学を卒業した24歳のドイツの物理学者フェルディナント・ブラウン（近くの肖像画参照）は、ヴュルツブルク大学で電解質と電気を通す結晶の性質を研究していた。 ブラウンは、ガレナ結晶（硫化鉛）を細い金属線の先で探ると、電流が一方向にしか自由に流れないことに気づいた。 ブラウンは、1876年11月14日にライプチヒでこの半導体デバイスのデモンストレーションを行ったが、1900年代初頭にラジオが登場し、「クリスタルラジオ」セットの信号検出器として使われるまで、有用な用途は見つからなかった。 水晶の表面に電気的に接触させるための細い金属製のプローブがあることから、一般に「キャッツウィスカー」検出器と呼ばれている。 ブラウンは、1897年にブラウン管と呼ばれるブラウン管型オシロスコープを開発したことでも知られている。 また、無線電信の発展への貢献、主にラジオ受信機用の同調回路の開発により、グリエルモ・マルコーニと共同で1909年にノーベル賞を受賞している

最初に半導体を実用化したのは、ベンガル人の多才な学者ジャガディッシュ・チャンドラ・ボース（1858～1937）であった。 物理学者、生物学者、植物学者、考古学者、SF作家として活躍したジャガディッシュ・チャンドラ・ボース（近くの肖像画を参照）である。 彼は放射線を受信するために、高感度ガルバノメータに直列に接続したさまざまな種類の金属半導体接合を使用した。 彼はいくつかの半導体デバイスを発明したが、その最初のものは、1894年から1898年のある時期に発明し、1900年の王立研究所講話で実演したガレナ検出器であった。 この装置では、一対の点接触（この場合はガレナのひげ）が、電圧源と検流計に直列に接続されていた。 この装置は、ヘルツ波、光波、その他のあらゆる放射線を検出することができた。 彼は、このガレナ点接触検出器を人工網膜（適切な配置により光波のみを検出することができるため）、万能放射計と呼んだ。 ボースはその後、ガレナ検出器という世界初の半導体デバイスの特許を取得した。 彼の他の先駆的な固体半導体受信機の中には、スパイラルスプリングコヒーラーや電話付き鉄水銀鉄コヒーラー（検出器）がある。

1902年から1906年の間に、アメリカの電話電信電気技術者のグリーンリーフ ウィティア ピカード（1877-1956）（近くの肖像を参照）は整流特性を評価するために何千もの鉱物サンプルをテストしました。 その中で、ウェスティングハウス社製のシリコン結晶が最も良い結果を出した。 1906年8月20日、彼はシリコン製の点接触検出器（ダイオード）の特許を「電気波による知的通信の受信手段」として申請し、同年11月に取得した（ピカードの米国特許836531号を参照）。 ピカード氏は、2人の仲間とともに、「キャッツウィスカー」型水晶電波探知機を販売するWireless Specialty Apparatus Companyを設立した。 この会社が、シリコン半導体を製造・販売した最初の会社であったろう。 1915年、アメリカの物理学者マンソン・ベネディックスがゲルマニウム結晶を用いて交流（AC）電流を直流（DC）に変換できること、すなわちゲルマニウム結晶の整流特性を発見した。 こうして、ゲルマニウムは半導体の仲間入りを果たした。 1927年、アメリカ人のL.O.グロンダールとP.H.ガイガーが銅酸化物整流器を発明した。 1925年、有名な発明家Julius Lilienfeld（近くの写真を参照）は、MESFETトランジスタに非常に似たデバイスをカナダで、翌年米国で特許出願し、それを「電流を制御する方法と装置」（Lilienfeldの米国特許1745175を参照）と呼びました。
Julius Edgar Lilienfeld（1882-1963）は、物理学と電子工学の分野で注目すべき人物であった。 オーストリア系ユダヤ人のリリエンフェルドは、オーストリア・ハンガリーのレンベルグ（現在のウクライナのリヴィウ）に生まれた。 1920年代半ばまでドイツに住んでいたが、米国に移住することを決意した。 1928年には、薄膜MOSFETトランジスタに関する米国特許1900018「電流制御装置」、1928年には、真空管の固体版である多孔質金属層によって電流を制御する固体素子に関する米国特許1877140「電流増幅器」、1931年には、最初の電解コンデンサーに関する米国特許2013564「電解コンデンサー」を取得している。 ブラッテン、バーディーン、ショックレーがトランジスタの特許を取得しようとしたとき、彼らの主張のほとんどはリリエンフェルドの特許のために却下された。

1934年にドイツの科学者オスカル・ハイル（1908-1994）は、初期のトランジスタに似たデバイスでドイツ特許を申請し、電界によって半導体材料の抵抗を制御できることを記述し、電気アンプや他の制御配置およびデバイスの改善または関連性と呼んだ。

1939 年、ニュージャージー州のベル電話研究所の研究者である William Shockley と Walter Brattain は、銅酸化物の層に小さな制御グリッドを挿入して半導体増幅器を作る試みに成功しなかった。 第二次世界大戦の影響で、この実験も中断された。 しかし、1947年、ブラッテンとバーディンは、今度は点接触型のトランジスタを発明した（近くにあるゲルマニウム製の最初のトランジスタの写真参照）。 この時、チームのリーダーであったショックレーは、その場にいなかったため、この発明の手柄をあげることができず、大変に腹を立てたという。 それもそのはず。 点接触型のトランジスタは、製造が難しく、信頼性もあまり高くなかった。 そこで、ショックレーは自分のアイデアを生かした研究を続け、より製造が簡単で性能の良いジャンクション型トランジスタを完成させた。 ショックレーは、ほぼ同時期に接合型トランジスタの最初の特許を申請し、米国特許2569347号を1948年6月26日に申請、1951年9月25日に発行された(ショックレーの最初の特許を参照)。

1956年、John Bardeen（1908-1991）、William Bradford Shockley（1910-1989）および Walter Houser Brattain（1902-1987）（写真下）は「半導体の研究とトランジスタ効果の発見により」ノーベル物理学賞を共同受賞しました。

バーディーン（左）、ショックレー（中）、ブラッテン（右）

では、トランジスタはどのように機能するのでしょうか？

トランジスタの設計により、アンプやスイッチとして機能することができるのです。
トランジスタはベース、コレクタ、エミッタと呼ばれる3つの部分から構成されています。 ベースは、より大きな電気供給のためのゲート制御装置である。 コレクタはより大きな電源で、エミッタはその電源の出口である。 ベースからさまざまなレベルの電流を送ることで、コレクターからゲートに流れる電流の量を調節することができる。 このように、非常に小さな電流で大きな電流を制御することができるのが、増幅器の特徴である。 デジタルプロセッサーのバイナリコードも同じプロセスで作られるが、この場合、コレクターゲートを開くには5ボルトの電圧閾値が必要である。 このように、トランジスタは、5ボルト-ON、5ボルト未満-OFFという2値の機能を持つスイッチとして使用されているのである

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