La era de Semiconductores Fairchild: Creación


Semiconductores Fairchild inició operaciones en Sunnyvale, California (muy cerca de las instalaciones de Laboratorio de Semiconductores Shockley), el 1 de octubre de 1957 como una división de Cámaras e Instrumentos Fairchild. De acuerdo con Sherman Fairchild, fue la apasionada presentación de la visión del Dr. Robert Noyce lo que terminó por convencerlo de crear esta división para el "grupo de California". En esta visión, Noyce sustentó el uso del silicio como sustrato en los transistores, puesto que los costos del material consistirían en arena y algunos finos alambres. El mayor costo estaría concentrado en los procesos de fabricación. Recordemos que Noyce era el único de los ocho que estaba especializado en semiconductores.

Noyce también expresó su hipótesis de que los semiconductores de silicio también podrían dar inicio a una era de aparatos desechables. Esto porque serían componentes electrónicos económicos y no se repararían, sino que se desecharían cuando se desgastaran.

Semiconductores Fairchild se instauró en un momento y con el personal ideales para ello. Estaba en aumento la demanda de transistores debido al atractivo que significaron las radios de bolsillo que había lanzado Texas Instruments gracias al Ing. Pat Haggerty. Además, apenas el 4 de octubre la Unión Soviética habría lanzado el Sputnik I, con lo que la carrera electrónica se aceleró para la construcción de diversos aparatos, entre ellos las computadoras.

El primer transistor comercializado por Semiconductores Fairchild apareció en 1958 y fue el 2N697, que era un transistor mesa cuyas primeras 100 piezas fueron vendidas a IBM por 150 USD para construir la computadora para el bombardero B-70. Se vendieron más transistores a Autonetics para crear el sistema guía para el misil balístico Minuteman.

Tanto el 2N697 como su primo-hermano el 2N696 fueron creados por un equipo dirigido por el Dr. Gordon Moore, y se convirtieron en los primeros transistores comercializados en esta zona a la que se le bautizó como el "valle del silicio". Para ese mismo año, el Dr. Jean Hoerni tuvo la visión del proceso Planar que sería utilizado para la fabricación de los componentes individuales de un transistor y su interconexión. Esto establecería las bases para resolver el problema detectado por Laboratorios Bell de la "tiranía de los números", donde se hablaba de la complejidad de las conexiones de un circuito conforme aumentaba la cantidad de sus componentes: Si un sistema tenía, digamos, 10,000 componentes, requeriría de 100,000 pequeños cables o más en el circuito impreso (mismo que tendía a ser soldado a mano). Esto pone en perspectiva la poca fiabilidad que tenían los circuitos en esos entonces.

Ya en Texas Instruments, para 1958, el Dr. Jack Kilby habría desarrollado una propuesta de solución
para este problema. Se trató de un precursor del circuito integrado que contaba con algunos transistores interconectados montados en una base de germanio y conectados a un osciloscopio, con lo que demostró su funcionamiento. Para el 6 de febrero de 1959, Kilby y Texas Instruments solicitaron la patente de "Circuitos Electrónicos Miniaturizados", aunque su estructura imposibilitaba su producción en masa.

El genio del Dr. Robert Noyce presentaría una propuesta viable para la producción en masa para la solución definitiva del problema de la "tiranía de los números".

No sólo es que una organización cuente con el mejor personal o el más calificado, también es que la cúpula organizacional reconozca tales habilidades, las deje fluir y les dé guía. El caso del "Grupo de California" es especialmente evidente en ello, donde estos ocho genios fueron atinadamente reunidos para desempeñarse en una organización, y el estilo de dirección se encargó de socavar su inventiva y capacidades, hasta que se libraron de ese grillete. 

Como ya habíamos visto en el anterior de la serie, una de las principales problemáticas que se enfrentaba en la creación de circuitos era la de la "tiranía de los números". Este problema trajo a algunos investigadores a buscar la integración de circuitos en sustratos de fácil conexión desde, incluso, la década de los años 1920 con los tubos de vacío. Otros científicos, como el alemán Werner Jacobi de Siemens había creado y hasta patentado algunos circuitos similares a los integrados para amplificación de sonido en 1949. Entre otros, el Dr. Jack Kilby de Texas Instruments había dado, parcialmente, con una propuesta de resolución que era inviable para su fabricación en masa. Sin embargo, el genio del Dr. Robert Noyce en Semiconductores Fairchild trajo consigo la creación del primer Circuito Integrado monolítico.

El diseño de Noyce se basó en silicio, mientras que el de Kilby se basó en germanio. Noyce presentó su creación alrededor de medio año después de Kilby, aunque de manera totalmente separada e independiente. El Circuito Integrado monolítico de Noyce concentró todos los componentes en una pequeña pastilla de silicio que se basó en el proceso planar creado en 1959 por su colega, el Dr. Jean Hoerni. En inglés, a algo pequeño se le denomina chip, y este término se empezó a usar como automática vinculación en otros idiomas de los circuitos integrados. 

El Circuito Integrado monolítico que originalmente presentó el Dr. Noyce en 1959 constó de cuatro transistores concentrados en un chip de silicio conectados entre sí con líneas de cobre. Su diseño lo hizo totalmente viable para su fabricación en masa y ello provocó la proliferación de los circuitos integrados (chips) en la electrónica en general. De hecho, el programa Apolo de la NASA se convirtió en el mayor consumidor de circuitos integrados entre 1961 y 1965.

Para ese mismo año, 1959, los Dres. Mohamed M. Atalla y Dawon Kahng de los Laboratorios Bell habían creado los Transistores de Efecto de Campo de Metal-Óxido-Silicio (MOSFET) que posibilitarían la creación de circuitos integrados de alta densidad. Estos MOSFET no requerían el aislamiento de conexiones p-n necesarias para los transistores bipolares, sino que podían ser fácilmente aislados entre sí. Esto trajo otros avances, como el Semiconductor-Metal-Oxido Complementario (CMOS) que el Dr. Federico Faggin de Fairchild Semiconductor desarrolló en 1968, que permitió la creación de Circuitos Integrados a gran escala (LSI). Ya para principios de la década de los años 1970, la tecnología de circuitos integrados MOS permitió que más de 10,000 transistores se colocaran en un solo chip, lo que dio lugar a la Integración a muy grande escala (VLSI).

Lo anterior ya había sido observado por otro genio que hizo una postulación que, todavía hasta hoy, sigue teniendo un peso en el ámbito de los semiconductores. Ya lo veremos en el siguiente de la serie. ¡Nos seguimos leyendo!

https://en.wikipedia.org/wiki/Fairchild_Semiconductor

https://en.wikipedia.org/wiki/Integrated_circuit


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