STEP 01: L' inventore

JOHN BARDEEN


John Bardeennato a Madison il 23 Maggio1908, è stato un fisico e ingegnere elettrotecnico americano.

Vincitore di due premi Nobel per la fisica, uno nel 1956 e l'altro nel 1972. Deve la sua notorietà in seguito alla vittoria del primo premio Nobel, assieme a William Bradford Shockley e Walter Brattain, grazie all'invenzione del transistor, un componente elettronico miniaturizzabile che ha permesso la nascita dell’elettronica di consumo.

Il talento di Bardeen per la matematica apparve evidente fin dai suoi primi anni. Bardeen ottenne il diploma di scuola secondaria all'età di 15 anni, ma avrebbe potuto ottenerlo prima. Entrò nell' Università del Wisconsin nel 1923. Bardeen ricevette il Bachelor e la Laurea in Ingegneria elettrica dalla stessa Università nel 1928. Seguì sia i corsi di matematica che di fisica, finendo con lo scrivere la sua tesi in fisica matematica. Successivamente ottenne il suo PhD a Princeton nel 1936.

Dopo la fine della Seconda guerra mondiale, Bardeen cercò di rientrare nell'accademia, ma l'Università del Minnesota non comprese l'importanza delle ricerche sui semiconduttori. Bardeen decise quindi di accettare l'offerta dei Bell Labs nel 1945 nel ramo di ricerca e sviluppo dell’omonima compagnia telefonica americana, alla ricerca di un’alternativa efficace agli amplificatori di segnale in uso allora, basati sui tubi a vuoto. Nella primavera del 1947, Shockley diede a Brattain e a Bardeen un compito: spiegare perché un amplificatore che egli aveva inventato non funzionava. Questo amplificatore era formato da un cristallo di silicio (che sarebbe stato sostituito con germanio parecchi mesi più tardi). Per spiegare cosa stava accadendo, Bardeen dovette ricordarsi di alcune ricerche di meccanica quantistica che erano state fatte sui semiconduttori quando era a Princeton negli anni ‘30. Osservando gli esperimenti di Brattain, Bardeen si rese conto che era errato assumere che la corrente elettrica attraversasse tutte le parti del germanio allo stesso modo: gli elettroni si comportavano diversamente alla superficie del metallo. Se Brattain e Bardeen avessero potuto controllare cosa stava accadendo sulla superficie, l'amplificatore avrebbe potuto funzionare. Questa ricerca li impegnò fino alla fine del 1947, ma il 23 dicembre l'accoppiamento era riuscito e i risultati degli esperimenti svolti vennero comunicati alla direzione dei laboratori. Questa data è universalmente considerata come data di nascita del transistore. Avevano costruito il primo transistor con contatti a punte metalliche (point-contact transistor). Il dispositivo era formato da un cristallo di germanio drogato n (base) e da due contatti d’oro molto vicini (emettitore e collettore).

Non molti anni dopo, Bardeen decise di tornare all'Accademia, presso l'Università dell'Illinois, a Urbana, dove rimase a lungo. Qui partecipò allo sviluppo della teoria BCS.



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