Chất bán dẫn silic đưa con người lên Mặt Trăng và lướt Internet. Nhưng nếu
mọi chuyện khác đi vào 60 năm trước, hẳn tất cả chúng ta ngày nay đều
đang nói về Thung lũng Gecmani ở miền bắc California rồi.
Ngành công nghiệp bán dẫn hiện đại khởi đầu vào năm 1945 tại Phòng thí
nghiệm Bell ở New Jersey, chỉ cách nơi Thomas Alva Edison thành lập nhà
máy phát minh 70 năm trước đó vài cây số. Kỹ sư điện kiêm nhà vật lý
William Shockley đã thử chế tạo một bộ khuếch đại silic nhỏ để thay thế ống
chân không trong những máy tính lớn. Các kỹ sư chán ghét ống chân không
vì lớp vỏ thủy tinh dài (giống bóng đèn) rất cồng kềnh, dễ vỡ và dễ quá tải
nhiệt. Dù ghét, họ vẫn cần những ống này bởi không còn thứ gì thực hiện
được nhiệm vụ kép: vừa khuếch đại tín hiệu điện yếu để chúng không mất
đi, vừa hoạt động như cổng dòng điện một chiều để electron trong mạch
không thể chảy ngược. (Nếu ống thoát nước nhà bạn chảy cả hai chiều, bạn
sẽ hiểu vấn đề ngay.) Shockley bắt đầu cải tiến ống chân không giống những
gì Edison đã làm với nến, và ông biết các nguyên tố bán dẫn chính là câu trả
lời. Chỉ chúng mới có thể đạt được sự cân bằng mà các kỹ sư mong muốn:
cho đủ số electron đi qua để tạo ra mạch điện (phần “dẫn”), nhưng không
nhiều electron đến mức không điều khiển được (phần “bán”). Mặc dù
Shockley có tầm nhìn xa hơn kỹ sư nhưng bộ khuếch đại silic của ông chẳng
khuếch đại được bất cứ thứ gì. Thất vọng sau hai năm không thành công,
ông đã giao nhiệm vụ cho hai nhân viên John Bardeen và Walter Brattain.
Theo một nhà viết tiểu sử, Bardeen và Brattain “có tình bạn khăng khít tột
bậc… như thể Bardeen là bộ óc còn Brattain là tay chân trong cùng một cơ
thể”.* Mối quan hệ cộng sinh này rất thuận tiện, vì Bardeen (có lẽ là hình
mẫu cho cụm từ “mọt sách”) không khéo tay cho lắm. Họ sớm xác định silic
quá giòn và khó tinh chế để làm bộ khuyếch đại. Thêm nữa, họ biết rằng các
electron lớp ngoài cùng của gecmani nằm ở mức năng lượng cao hơn các
electron lớp ngoài cùng của silic, nên các electron đó của gecmani liên kết
lỏng lẻo hơn và dẫn điện dễ hơn. Bardeen và Brattain đã dùng gecmani chế
