Ha ricevuto più di 300 brevetti nel corso della sua vita, il più importante dei quali è stato per un tubo a vuoto a tre elettrodi, o triodo, ha chiamato l’Audion. L’invenzione dell’Audion, un dispositivo in grado di amplificare e modulare i segnali elettromagnetici che potrebbe anche funzionare come un oscillatore, è stato un passo cruciale nella prima industria elettronica. Fino all’invenzione del transistor nel 1948, il triodo era presente in quasi tutte le apparecchiature elettroniche.
De Forest nacque a Council Bluffs, Iowa, il 26 agosto 1873, figlio di un ministro della Congregazione. Suo padre accettò una posizione come presidente del Talladega College, una scuola appositamente formata per i figli di ex schiavi, e la famiglia si trasferì a Talladega, Alabama, nel 1879. Da bambino De Forest sviluppò un interesse per le macchine e pensò a se stesso come un inventore, anche se suo padre sperava che avrebbe seguito le sue orme e diventare un ministro. Nel 1891, De Forest si iscrisse alla Mount Hermon School nel Massachusetts, e nel giro di due anni aveva completato tre anni di lavoro. Nell’estate del 1893, prestò servizio come chair boy alla World’s Columbian Exposition di Chicago, Illinois, e usò felicemente il suo tempo libero vagando per la Hall of Machines. L’autunno seguente è stato in grado di perseguire più pienamente il suo interesse meccanico presso la Scuola scientifica di Sheffield alla Yale University, suo padre avendo ormai capito che suo figlio non avrebbe intrapreso una carriera religiosa.
A Yale De Forest ha studiato ingegneria e ha seguito una delle prime lezioni dedicate esclusivamente al tema dell’elettricità negli Stati Uniti. A causa di necessità finanziarie, è stato costretto a lavorare durante i suoi anni del college per integrare una borsa di studio che ha ricevuto. Mai uno studente popolare, De Forest tendeva a ritirarsi nei suoi studi e invenzioni quando i tentativi di impegnarsi in varie attività universitarie fallito. Dopo aver conseguito la laurea nel 1896, De Forest rimase a Yale per la scuola di specializzazione, il suo obiettivo principale è la radiotelegrafia. Ha scritto la sua tesi di dottorato sulla riflessione delle onde hertziane (radio) e ha ricevuto il suo dottorato di ricerca nel 1899.
De Forest inizialmente trovò lavoro con la Western Electric a Chicago, ma poco dopo si trasferì a Milwaukee, nel Wisconsin, per lavorare per la American Wireless Telegraph Company. Mentre era a Milwaukee, De Forest produsse la sua prima invenzione degna di nota, il responder. Questo dispositivo doveva sostituire il coherer, un rilevatore di onde radio costituito da limature metalliche in un tubo che tendeva a diventare meno sensibile nel tempo e richiedeva che il tubo venisse scosso periodicamente. Nel responder di De Forest, le limature sono state abbandonate e sostituite con un elettrolita liquido che ha eliminato la necessità di un ripristino manuale del rivelatore. Con i soldi ricevuti per il responder, De Forest tornò a Chicago e fondò con un partner l’American De Forest Wireless Telegraph Company per competere con l’attività di Guglielmo Marconi.
Per raccogliere fondi De Forest ha viaggiato ed effettuato dimostrazioni di segnali in codice Morse inviati e ricevuti in modalità wireless. La sua campagna di marketing e la pubblicità che ha generato inviando rapporti sulla guerra russo-giapponese con la propria attrezzatura hanno aiutato De Forest ad acquisire ordini da filiali dell’esercito degli Stati Uniti. Il primo di molti problemi commerciali che affliggono De Forest durante la sua carriera sorse dopo aver iniziato a vendere un risponditore con un nuovo design nel 1903. Il responder migliorato è stato legalmente trovato pochi anni dopo per violare un brevetto appartenente a Reginald Fessenden, e la società di De Forest è stato ordinato di cessare la produzione di esso. Ancora più devastante per De Forest fu la sua scoperta di appropriazione indebita all’interno dell’azienda, che lasciò nel 1907.
Quando i suoi legami con la compagnia furono interrotti, De Forest aveva già inventato un dispositivo che non solo avrebbe cambiato per sempre la telegrafia, ma avrebbe anche aperto la strada a una serie di altre tecnologie. John Ambrose Fleming aveva brevettato un tubo a vuoto a due elettrodi che poteva essere utilizzato come raddrizzatore e un rivelatore di onde radio nel 1904. Nonostante la sua capacità di convertire i segnali radio in entrata in una forma appropriata per vibrare il diaframma di un auricolare, i segnali ricevuti non erano abbastanza forti da rendere il dispositivo di Fleming pratico per questo scopo. Quando De Forest ha creato il primo tubo a vuoto a tre elettrodi, che ha soprannominato l’Audion, questo problema è stato superato perché il nuovo dispositivo amplificava i segnali oltre a fungere da rivelatore e raddrizzatore. De Forest brevettò l’Audion nel 1907, ma aveva poca comprensione di come o perché funzionasse. Inoltre, sarebbero passati diversi anni prima che si realizzasse il pieno potenziale del triodo. Intorno al 1912, De Forest produsse un circuito amplificatore a cascata alimentando l’uscita di un triodo nell’ingresso di un altro, e pochi anni dopo ideò un circuito rigenerativo in cui l’uscita di un triodo veniva reinserita nel dispositivo come ingresso. Quest’ultima scoperta è stata realizzata da altri all’incirca nello stesso periodo di De Forest, e il brevetto per il circuito di feedback è stato inizialmente assegnato a E. Howard Armstrong.
Nonostante il grande progresso nell’elettronica segnato dall’invenzione dell’Audion, De Forest non ebbe il successo sperato. Ha fondato la De Forest Radio Telephone Company e ha iniziato a fare trasmissioni radio rivoluzionarie dal Metropolitan Opera House di New York, quindi sembrava che stesse andando bene all’inizio. Ben presto, però, si trovò di nuovo nei guai legali quando lui e molti altri uomini della società sono stati arrestati per frode postale. De Forest fu scagionato dalle accuse, ma questo evento, così come la somiglianza dell’Audion con l’invenzione brevettata di Fleming, che era temuta da alcuni come una violazione, lo portò a vendere i diritti sul triodo per una somma ben al di sotto del loro valore reale. Eppure i soldi erano sufficienti per consentire a De Forest di fondare un’altra società, questa principalmente focalizzata sulla produzione di tubi Audion.
Nel decennio successivo, la radio cessò di essere il principale interesse di De Forest, perché aveva sviluppato un fascino per il cinema. Di conseguenza, ha venduto la sua Audion tube company e si è trasferito a Hollywood, in California. Sempre inventiva, De Forest ha sviluppato un metodo elettrico-ottico per fare film con il suono. Conosciuto come Phonofilm, il metodo di De Forest prevedeva la conversione di modelli di onde sonore in elettricità, che veniva poi convertita in modelli di intensità luminosa che potevano essere registrati sullo stesso film delle immagini che componevano il film. Nel 1923, De Forest iniziò a presentare alcune delle prime immagini commerciali con il suono mai realizzato, anche se fu generalmente ignorato dagli studi cinematografici di Hollywood. Diversi anni dopo, tuttavia, i “talkie” venivano regolarmente realizzati da quegli stessi studi utilizzando un processo molto simile a quello di De Forest. Quando fu citato in giudizio dalla Western Electric per una possibile violazione di brevetto su alcuni elementi utilizzati nel suo sistema Phonofilm, De Forest abbandonò il suo lavoro con esso, anche se rimase a Hollywood per il resto della sua vita.
La vita personale di De Forest era piena di alti e bassi quasi quanto la sua carriera nel mondo degli affari. Sposò Lucille Sheardown nel 1906 e si separò da lei nel giro di un mese. Il loro matrimonio fu annullato nel 1907. L’anno seguente sposò Nora Stanton Blatch, un’ingegnere che era la nipote della leader per i diritti delle donne Elizabeth Cady Stanton. Quando la loro figlia, Harriot Stanton de Forest, nacque nel 1909, i suoi genitori si erano già separati l’uno dall’altro, anche se il loro divorzio non sarebbe stato finalizzato fino al 1911. La terza moglie di De Forest era una cantante, Mary Mayo, che sposò nel 1912. La coppia aveva due figlie e un figlio, ma il ragazzo morì pochi giorni dopo la sua nascita. Questa tragedia fu seguita dalla separazione e dall’eventuale divorzio nel 1929 di Mayo e De Forest. Nel 1930, De Forest sposò un’attrice hollywoodiana di nome Marie Mosquini che aveva più di 35 anni più giovane di lui. Rimase con lui fino alla sua morte, avvenuta il 30 giugno 1961.