La soluzione di biossido di silicio

Non sacchetti di plastica, né viti metalliche, né mozziconi di sigaretta. No, il manufatto umano più comune oggi è il transistor, inventato 60 anni fa questo mese dai fisici dei Bell Labs John Bardeen e Walter Brattain. Milioni di questi interruttori subminiaturizzati popolano computer, cellulari, giocattoli, elettrodomestici e qualsiasi altra cosa che porti un microchip. È difficile sapere esattamente quanti transistor ci siano in circolazione, ma diversi anni fa Gordon Moore, fondatore di Intel Corp. e autore della famosa Legge di Moore, fece un'ipotesi plausibile: più di 1018, ovvero un quintilione, di transistor vengono prodotti ogni anno. "Produciamo più transistor all'anno del numero di caratteri stampati su tutti i giornali, riviste, libri, fotocopie e stampe di computer," mi ha detto Moore di recente. "E vendiamo questi transistor a un prezzo inferiore a quello di un articolo del Sunday New York Times."

Dietro la crescita esplosiva che la produzione di transistor ha visto dal 1960 c’è un importante risultato tecnologico. Oggi, i produttori di chip stampano essenzialmente i transistor su wafer di silicio. È un metodo di produzione che affonda le sue radici nel processo di stampa meccanica ideato da Johannes Gutenberg più di 500 anni fa, anche se ovviamente molto più complesso. Lo stesso Moore ha svolto un ruolo di primo piano nello sviluppo della tecnologia di fabbricazione dei transistor negli anni '60, quando era direttore della ricerca presso la Fairchild Semiconductor Corp., a Palo Alto, in California. Ma gran parte del merito di quel progresso rivoluzionario appartiene a un pioniere dei semiconduttori meno noto e Cofondatore di Fairchild. L’eroe non celebrato di questo capitolo cruciale nella storia dell’elettronica – l’invenzione del transistor planare – è Jean Hoerni.

Un fisico teorico nato in Svizzera, Hoerni, insieme ad altri sette ribelli determinati e affini - Moore, Robert Noyce, Jay Last, Sheldon Roberts, Eugene Kleiner, Julius Blank e Victor Grinich - fondò Fairchild nel 1957 [vedi foto, " Il Fairchild Otto"]. Tutti contribuirono, direttamente o indirettamente, alla nuova tecnologia, ma nessuno tanto quanto Hoerni. Cinquant'anni fa, seduto da solo nel suo ufficio, elaborò un tipo di transistor radicalmente nuovo: un dispositivo più compatto e piatto le cui parti sensibili erano protette sotto un sottile strato di biossido di silicio. La brillante idea di Hoerni, più di ogni altro singolo fattore, permise alla neonata azienda di iniziare a stampare transistor su silicio. I transistor planari si dimostrerebbero molto più affidabili e offrirebbero prestazioni molto migliori rispetto ad altri progetti, rendendo di fatto obsolete le offerte della concorrenza.

The Fairchild Eight: da sinistra, Gordon Moore, Sheldon Roberts, Eugene Kleiner, Robert Noyce, Victor Grinich, Julius Blank, Jean Hoerni e Jay Last. Foto-illustrazione: Wayne Miller/Magnum Photos/Fairchild Semiconductor

Il processo planare ha inoltre reso semplice l’interconnessione dei transistor vicini su un wafer, aprendo la strada a un altro risultato Fairchild: i primi circuiti integrati commerciali. Mentre altre aziende si rendevano conto dei grandi vantaggi della tecnologia planare e cominciavano ad adottarla nelle proprie linee di produzione, l'elegante idea di Hoerni contribuì a fare della Silicon Valley l'epicentro mondiale della microelettronica.

Gli ultimi mesi del 1957 Fu un momento di attesa per Fairchild poiché i fondatori organizzarono i laboratori e le linee di produzione della nuova azienda in un gruppo di edifici al 844 di Charleston Road a Palo Alto. Nel settembre di quell'anno, gli otto scienziati e ingegneri si erano dimessi in massa dallo Shockley Semiconductor Laboratory, a Mountain View, a circa 2 chilometri di distanza. Erano irritati dallo stile di gestione pesante del suo fondatore, il pioniere dei transistor William Shockley, e dalla sua ricerca di difficili progetti di ricerca e sviluppo a scapito di prodotti utili e vendibili. Così convinsero la Fairchild Camera and Instrument Corp. di Syosset, NY, un'azienda che cercava di diversificare la propria attività, a fondare Fairchild Semiconductor. Gli otto fondatori progettarono di utilizzare le tecniche di lavorazione del silicio apprese sotto Shockley per produrre e vendere transistor avanzati e ad alta velocità.