20050910 トランジスタの発明(2)
トランジスタは日本人によって発明されたという話がある。太平洋戦争後に米軍占領下の日本で発明されたが、研究成果はGHQにより没収されその半年後にトランジスタの発明がアメリカで発表された。その日本人とは内田秀男博士という人だが、トランジスタを発明したという証拠はGHQに没収されたので何一つ残っていないらしい。
一方、ベル研究所でトランジスタの発明を公式発表する半年前に行われたトランジスタ効果の実験を記録した帳面は残っている。トランジスタの発明に寄与した三人の科学者の一人Walter Brattainが記した帳面をインターネットで見ることができる。帳面の日付は1947年12月24日になっている。ベル研究所では研究者に研究内容を記録するための帳面が配布されるらしい。この帳面に書いた内容は上司や識者などしかるべき人に見せて、署名をして貰うことになっている。前出の帳面では、例えば、ShockleyとH.R. Mooreとがそれぞれ1947年12月24日に「Above Demonstration witnessed and understood（上記の実証試験に立ち会って理解した）」と書き添えて署名している。アメリカの特許制度では一番初めにその発明を考案した人が権利を得ることになっている。ベル研究所の帳面はこの制度における証拠となるのである。
一切証拠の残っていない日本と完全に証拠が残っているアメリカとでは話にならないが、日本の場合はアメリカ軍の占領下にあったのだから仕方がない。そうだとしても内田博士が当時トランジスタを発明していた可能性はあるのだろうか。
おそらく全くそれはないだろう。当時に発明されたトランジスタの構造はゲルマニウムの結晶の表面に二本の電極を接触させた形になっていた。結晶の底面にも電極が取り付けてある。合計三つの電極となり、まさにこれがトランジスタの原型である。重要なのは二本の電極の間隔を非常に小さくすることだ。そのために金箔のリボンを三角形のプラスチック片の角に貼り付け、カミソリで筋を入れた。リボンは非常に狭い間隔で分断され、それぞれの箔が電極となる。電極の間隔は極々狭くなくてはならないというのは半導体と呼ばれるゲルマニウム結晶などの表面の電子的性質を研究する過程で出てきた考え方なので、真空管しか知りえない当時の電子回路技術者がこの考え方に到達できるとはとても思えない。それにこの研究をするには超高純度の結晶が必要で、終戦直後の日本にそのような結晶が存在し得ないのは想像に難くない。
固体電子素子であるトランジスタの仲間でトランジスタよりも以前に発明された「鉱石検波器」がある。鉱石半導体に針を一本接触させた構造を持つ。これにもう一本電極を接触させれば増幅機能が得られるという類推は、真空管の二極管から三極管への類推からとも考えられるが、上述したように無闇に電極を増やしても増幅作用は得られない。着想はあったかもしれないが、明確な理論もしくは実証ができなければ発明ではなく単なる妄想だ。
内田博士はベル研究所がトランジスタを発表してから、1952年に鉱石検波器を利用したトランジスタの製作方法を雑誌に発表している。これが「日本人トランジスタ発明噺」の発端かも知れない。
*1 20050909 トランジスタの発明
*2 Physics 1956
*3 brattain_lab_notebook.pdf
*4 a-fri132-2.jpg
*5 ‘Physical Principles Involved in Transistor Action,’ pp. 239-77 in The Bell System Technical Journal, Vol. XXVIII, No. 2 | John BARDEEN, Walter BRATTAIN | First edition
*6 shockley_moore.jpg
*7 先発明主義
*8 The Transistor - Function
*9 Physical Fabrication of Transistors
*10 トランジスタ
*11 Point Contact Transistor
*12 The Transistor - Function
*13 物理学的問題としてのショットキー障壁問題 ～ 半導体物理分野半世紀の重要問題
*14 真空管 ラジオ のページ
*15 50年をかえりみる；半導体素子研究の周辺
*16 整流作用の発見とダイオードの発明
*17 鉱石関係
*18 準 備 編 １．エジソン効果と三極管の動作原理
*19 ゲルマニュームダイオード と トランジスタ s29-07mj_1n34kaitr.gif
