Nașterea sistemului sovietic de apărare antirachetă. Cristadyne, triode și tranzistori
Detectorul ROBTiT și aplicația sa - o stație radio de câmp mic PMV. Din păcate, războiul a întrerupt cercetările în Imperiul Rus, deși a dus și la crearea postului de radio receptor Tver, unde s-a adunat o echipă unică de cercetare condusă de profesorul V.K. Lebedinsky și M.A. Bonch-Bruevich. Acolo, Oleg Losev, în vârstă de 15 ani, a făcut cunoștință cu radioul. Foto: epos.ua
În Zelenograd, impulsul creator al lui Yuditsky a atins un crescendo și acolo s-a încheiat pentru totdeauna. Pentru a înțelege de ce s-a întâmplat acest lucru, să facem o altă scufundare în trecut și să ne dăm seama cum, în general, a apărut Zelenograd, cine a condus în el și ce evoluții au fost efectuate acolo. Subiectul tranzistorilor și microcircuitelor sovietice este unul dintre cele mai dureroase din noi povestiri tehnologie. Să încercăm să o urmăm de la primele experimente până la Zelenograd.
În 1906, Greenleaf Whittier Pickard a inventat detectorul de cristal, primul dispozitiv semiconductor care putea fi folosit în locul unei lămpi (care era deschisă aproximativ în același timp, de fapt) ca parte principală a unui receptor radio. Din păcate, pentru ca detectorul să funcționeze, a fost necesar să se găsească punctul cel mai sensibil de pe suprafața unui cristal neomogen cu o sondă metalică (numită mustață de pisică), lucru extrem de dificil și incomod. Drept urmare, detectorul a fost înlocuit de primele tuburi de vid, cu toate acestea, înainte de asta, Picard a câștigat mulți bani pe el și a atras atenția asupra industriei semiconductoarelor, care a fost începutul tuturor cercetărilor lor principale.
Detectoarele cu cristale au fost produse în masă chiar și în Imperiul Rus; în 1906–1908, a fost creată Societatea Rusă pentru Telegrafe și Telefoane fără fir (ROBTiT).
Losev
În 1922, O. V. Losev, un angajat al laboratorului radio din Novgorod, experimentând cu un detector Picard, a descoperit capacitatea cristalelor în anumite condiții de a amplifica și genera oscilații electrice și a inventat un prototip de diodă generatoare - kristadin. Anii 1920 în URSS au fost doar începutul radioamatorilor de masă (hobby-ul tradițional al tocilor sovietici până la prăbușirea Uniunii), Losev a ajuns cu succes la subiect propunând o serie de circuite bune de receptoare radio pe un kristadin. De-a lungul timpului, a avut noroc de două ori - NEP-ul a mărșăluit prin țară, afacerile s-au dezvoltat, s-au stabilit contacte, inclusiv în străinătate. Ca urmare (un eveniment rar pentru URSS!) invenția sovietică a devenit cunoscută în străinătate, iar Losev a primit o largă recunoaștere atunci când broșurile sale au fost publicate în engleză și germană. În plus, din Europa au fost trimise scrisori de răspuns către autor (mai mult de 700 de-a lungul a 4 ani: din 1924 până în 1928), și el a înființat comerțul prin corespondență cu cristadine (la prețul de 1 rub. 20 de copeici), nu numai în URSS, dar şi în Europa.
Lucrarea lui Losev a fost foarte apreciată, redactorul celebrei reviste americane Radio News (Radio News for September, 1924, p. 294, The Crystodyne Principe) nu numai că a dedicat un articol separat lui Kristadin și Losev, dar l-a și înfrumusețat cu un extrem de măgulitor. descrierea inginerului și a creației sale (iar articolul se baza pe un articol similar din revista pariziană Radio Revue - întreaga lume știa despre un modest angajat al laboratorului Nijni Novgorod, care nici măcar nu avea studii superioare).
Suntem bucuroși să prezentăm cititorilor noștri luna aceasta o invenție radio de epocă care va avea cea mai mare importanță în următorii câțiva ani. Tânărul inventator rus, dl. OV Lossev a dat această invenție lumii, el nu a obținut niciun brevet pentru ea. Acum este posibil să faci orice și orice cu un cristal care se poate face cu un tub de vid. …Cititorii noștri sunt invitați să își trimită articolele despre noul principiu Crystodyne. Deși nu așteptăm cu nerăbdare ca cristalul să înlocuiască tubul de vid, acesta va deveni totuși un concurent foarte puternic al tubului. Prezim lucruri grozave pentru noua invenție.
Kristadin Loseva din același articol american din Radio News. Foto: Radio News pentru septembrie 1924, p. 294, Principele Crystodyne
Din păcate, toate lucrurile bune se termină, iar odată cu sfârșitul NEP-ului s-au încheiat atât contactele comerciale, cât și cele personale ale comercianților privați cu Europa: de acum înainte, numai autoritățile competente se puteau ocupa de astfel de lucruri și nu au vrut să facă comerț. în kristadins.
Cu puțin timp înainte de aceasta, în 1926, fizicianul sovietic Ya. I. Frenkel a prezentat o ipoteză despre defectele structurii cristaline a semiconductorilor, pe care le-a numit „găuri”. În acest moment, Losev s-a mutat la Leningrad și a lucrat la CRL și SFTI sub îndrumarea lui A.F. Ioffe, câștigând bani predând fizica ca asistent la Institutul Medical din Leningrad. Din păcate, soarta lui a fost tragică - a refuzat să părăsească orașul înainte de a începe blocada, iar în 1942 a murit de foame.
Unii autori consideră că conducerea Institutului Industrial și personal A.F.Ioffe, care a distribuit rații, sunt de vină pentru moartea lui Losev. Desigur, nu este vorba despre faptul că a murit de foame în mod deliberat, ci mai degrabă că conducerea nu l-a văzut ca un angajat valoros a cărui viață trebuie salvată. Cel mai interesant lucru este că lucrarea revoluționară a lui Losev de mulți ani nu a fost inclusă în niciun eseu istoric despre istoria fizicii în URSS: problema a fost că nu a primit niciodată o educație formală, în plus, nu a fost niciodată ambițios și a lucrat la un moment dat. când alții au primit titluri academice.
Drept urmare, succesele unui modest asistent de laborator au fost amintite atunci când a fost nevoie, în plus, nu au ezitat să folosească descoperirile sale, dar el însuși a fost uitat cu fermitate. De exemplu, Joffe i-a scris lui Ehrenfest în 1930:
„Din punct de vedere științific, am o serie de succese. Deci, Losev a primit o strălucire în carborundum și alte cristale sub acțiunea electronilor de 2-6 volți. Limita strălucirii în spectru este limitată.
Losev a descoperit și efectul LED, din păcate, munca lui acasă nu a fost apreciată în mod corespunzător.
Spre deosebire de URSS, în Occident, în articolul lui Egon E. Loebner Subhistories of the Light Emitting Diode (IEEE Transaction Electron Devices. 1976. Vol. ED-23, nr. 7, iulie) despre arborele de dezvoltare a dispozitivelor electronice, Losev este strămoșul celor trei tipuri de dispozitive semiconductoare - amplificatoare, oscilatoare și LED-uri.
În plus, Losev a fost un individualist: învățând de la maeștri, el s-a ascultat numai pe sine, a stabilit în mod independent obiectivele cercetării, toate articolele sale fără coautori (care, după cum ne amintim, după standardele birocrației științifice a URSS). , este pur și simplu jignitor: să nu pui 2-3 nume în fața tuturor șefilor tăi). Losev nu s-a alăturat oficial nicio școală a autorităților de atunci - V.K. Lebedinsky, M.A. Bonch-Bruevich, A.F. Ioffe și a plătit pentru aceasta cu decenii de uitare completă. În același timp, până în 1944, detectoarele cu microunde conform schemei Losev au fost folosite pentru radare în URSS.
Dezavantajul detectorilor lui Losev a fost că parametrii kristadinelor erau departe de lămpi și, cel mai important, nu erau reproductibili masiv, au mai rămas zeci de ani până la o teorie mecanică cuantică cu drepturi depline a semiconductivității, atunci nimeni nu a înțeles fizica lor. de lucru și, prin urmare, nu le-am putut îmbunătăți. Sub presiunea tuburilor cu vid, Kristadina a coborât de pe scenă.
Cu toate acestea, pe baza lucrării lui Losev, șeful său Ioffe în 1931 publică un articol general „Semiconductori - noi materiale pentru electronică”, iar un an mai târziu B.V. Kurchatov și V.P., iar tipul de conductivitate electrică este determinat de concentrația și natura impurități în semiconductor, dar aceste lucrări s-au bazat pe cercetări străine și pe descoperirea redresorului (1926) și a celulei foto (1930). Drept urmare, s-a dovedit că școala de semiconductori din Leningrad a devenit prima și cea mai importantă în URSS, dar Ioffe era considerat tatăl ei, deși totul a început cu asistentul său de laborator mult mai modest. În Rusia, în orice moment, miturile și legendele au fost foarte reverente și au încercat să nu le profaneze puritatea cu niciun fapt, așa că povestea inginerului Losev a apărut la doar 40 de ani de la moartea sa, deja în anii 1980.
Davydov
Pe lângă Ioffe și Kurchatov, Boris Iosifovich Davydov a lucrat cu semiconductori în Leningrad (de asemenea, uitat în mod sigur, de exemplu, nu există nici măcar un articol despre el în Wiki rusesc, iar într-o grămadă de surse el este numit ucrainean). academician, deși era doctor în fizică și matematică.n., dar nu avea absolut nimic de-a face cu Ucraina). A absolvit LPI în 1930, înainte de a susține examenele pentru un certificat extern, după care a lucrat la Institutul de Fizică și Tehnologie Leningrad și Institutul de Cercetare a Televiziunii. Pe baza lucrării sale inovatoare privind mișcarea electronilor în gaze și semiconductori, Davydov a dezvoltat o teorie a difuziei redresării curente și a apariției fotoEMF și a publicat-o în articolul „Despre teoria mișcării electronilor în gaze și semiconductori” (JETP). VII, numărul 9–10, p. 1069– 89, 1937). El și-a propus propria teorie a trecerii curentului în structurile de diode ale semiconductorilor, inclusiv cele cu diferite tipuri de conductivitate, numite mai târziu joncțiuni pn, și a sugerat profetic că germaniul ar fi potrivit pentru implementarea unei astfel de structuri. În teoria propusă de Davydov, joncțiunea pn a fost mai întâi fundamentată teoretic și a fost introdus conceptul de injecție.
Articolul lui Davydov a fost foarte apreciat și în străinătate, deși mai târziu. J. Bardeen (John Bardeen) în prelegerea sa Nobel din 1956 l-a menționat ca fiind unul dintre părinții teoriei semiconductivității, alături de Wilson (Sir Alan Herries Wilson), Frenkel, Mott (Sir Nevill Francis Mott), Shockley (William Bradford). Shockley) și Schottky (Walter Hermann Schottky).
Din păcate, soarta lui Davydov însuși în patria sa a fost tristă, în 1952, în timpul persecuției „sioniștilor și cosmopoliților fără rădăcini”, a fost expulzat ca fiind nesigur de la Institutul Kurchatov, cu toate acestea, i s-a permis să studieze fizica atmosferei la Institutul de Fizica Pământului a Academiei de Științe a URSS. Sănătatea precară și stresul nu i-au permis să continue să lucreze mult timp. La vârsta de numai 55 de ani, Boris Iosifovich a murit în 1963. Înainte de asta, el încă reușise să pregătească lucrările lui Boltzmann și Einstein pentru o ediție rusă.
Lashkarev
Cu toate acestea, adevărații ucraineni și academicieni nu au stat deoparte, deși au lucrat în același loc - în inima cercetării semiconductoarelor sovietice, Leningrad. Născut la Kiev, viitorul academician al Academiei de Științe a RSS Ucrainei, Vadim Evgenievich Lashkarev, s-a mutat la Leningrad în 1928 și a lucrat la Institutul de Fizică și Tehnologie din Leningrad, conducând departamentul de optică cu raze X și electroni, iar din 1933 , laboratorul de difracție a electronilor. A lucrat atât de bine încât în 1935 a devenit doctor în fizică și matematică. n. conform rezultatelor laboratorului, fără a susține o dizertație.
Cu toate acestea, la scurt timp după aceea, patinoarul represiunilor l-a emoționat și, în același an, doctorul în științe fizice și matematice a fost arestat sub acuzația destul de schizofrenă de „participare la un grup contrarevoluționar de persuasiune mistică”, totuși, a coborât surprinzător de uman – doar 5 ani de exil în Arhangelsk. În general, situația de acolo a fost interesantă, după amintirile studentului său, mai târziu membru al Academiei de Științe Medicale N. M. Amosov, Lashkarev credea cu adevărat în spiritism, telekineză, telepatie etc., a participat la ședințe (mai mult, cu un grup al acelorași iubitori ai paranormalului) pentru care a fost exilat. În Arhangelsk, însă, a trăit nu într-o tabără, ci într-o cameră simplă și a fost chiar admis să predea fizica.
În 1941, revenit din exil, a continuat munca începută cu Ioffe și a descoperit trecerea pn în oxid cupros. În același an, Lashkarev a publicat rezultatele descoperirilor sale în articolele „Investigation of Barrier Layers by the Thermal Probe Method” și „Influence of Impurities on the Valve Photoelectric Effect in Cuprous Oxide” (coautor cu K. M. Kosonogova). Mai târziu, în evacuarea din Ufa, a dezvoltat și a lansat producția primelor diode sovietice cu oxid de cupru pentru posturi de radio.
Prima diodă sovietică Lashkarev cu oxid de cupru a fost produsă în paralel cu diodele cu germaniu până la mijlocul anilor 1950. Foto: ukrainiancomputing.org
Aducând sonda termică mai aproape de acul detectorului, Lashkarev a reprodus de fapt structura unui tranzistor punctual, încă un pas - și ar fi fost înaintea americanilor cu 6 ani și ar fi descoperit tranzistorul, dar, din păcate, acest pas nu a fost niciodată. Luat.
Madoyan
În cele din urmă, o altă abordare a tranzistorului (independentă de toate celelalte datorită secretului) a fost făcută în 1943. Apoi, la inițiativa lui A. I. Berg, deja cunoscut de noi, a fost adoptat faimosul decret „On Radar Location”, iar dezvoltarea detectorilor cu semiconductori a început în TsNII-108 MO (S. G. Kalashnikov) și NII-160 (A. V. Krasilov) special organizate. ). Din memoriile lui N. A. Penin (un angajat al lui Kalashnikov):
„Într-o zi, un Berg entuziasmat a fugit în laborator cu Jurnalul de Fizică Aplicată – iată un articol despre detectoarele radar sudate, rescrieți jurnalul pentru dvs. și acționați.”
Ambele grupuri au avut succes în observarea efectelor tranzistorului. În evidențele de laborator ale grupului de detectoare Kalashnikov pentru 1946-1947, există dovezi în acest sens, dar astfel de dispozitive au fost „aruncate ca deșeu”, conform memoriilor lui Penin.
În paralel, în 1948, grupul lui Krasilov, care dezvolta diode cu germaniu pentru stațiile radar, a obținut efectul tranzistorului și a încercat să-l explice în articolul „Crystal Triode” - prima publicație din URSS despre tranzistori, independent de articolul lui Shockley din „ The Physical Review” și aproape simultan. Mai mult, de fapt, același neliniștit Berg și-a băgat literalmente nasul în efectul de tranzistor al lui Krasilov. A atras atenția asupra articolului lui J. Bardeen și W.H. Brattain, The Transistor, A Semi-Conductor Triode (Phys. Rev. 74, 230 - Publicat 15 iulie 1948), anunțat în Fryazino. Krasilov și-a conectat studentul absolvent S. G. Madoyan la problemă (o femeie minunată care a jucat un rol important în producția primelor tranzistoare sovietice, apropo, ea nu este fiica ministrului ArSSR G. K. Madoyan, ci o georgiană modestă ţăran G. A. Madoyan). Alexander Nitusov în articolul „Susanna Gukasovna Madoyan, creatorul primei triode semiconductoare din URSS” descrie cum a ajuns la acest subiect (în cuvintele ei):
„În 1948, la Institutul de Tehnologie Chimică din Moscova, la Departamentul de Tehnologie a Dispozitivelor de Electrovacuum și Descărcare de Gaze ... la distribuirea lucrărilor de diplomă, subiectul „Investigarea materialelor pentru o triodă cristalină” a fost adresat unui student timid, care a fost ultimul pe lista grupului. De teamă că nu poate face față, bietul a început să-i ceară liderului grupului să-i dea altceva. Ea, după ce a ținut cont de convingere, a sunat-o pe fata care era în apropiere și i-a spus: „Susanna, schimbă cu el. Ești o fată curajoasă și activă și îți vei da seama.” Așa că studenta absolventă de 22 de ani, fără să se aștepte ea însăși, s-a dovedit a fi primul dezvoltator de tranzistori din URSS.
Drept urmare, a primit o sesizare la NII-160, în 1949 experimentul lui Brattain a fost reprodus de ea, dar lucrurile nu au mers din nou mai departe decât asta. Semnificația acelor evenimente este în mod tradițional supraestimată în țara noastră, ridicându-le la rangul de a crea primul tranzistor domestic. Cu toate acestea, tranzistorul nu a fost fabricat în primăvara anului 1949, efectul de tranzistor a fost demonstrat doar pe un micromanipulator, iar cristalele de germaniu nu au fost folosite, ci extrase din detectoarele Philips. Un an mai târziu, mostre de astfel de dispozitive au fost dezvoltate la FIAN, LPTI și la IRE a Academiei de Științe a URSS. La începutul anilor 50, primele tranzistoare punctuale au fost fabricate și de Lashkarev într-un laborator de la Institutul de Fizică al Academiei de Științe a RSS Ucrainei.
Spre marele nostru regret, deja pe 23 decembrie 1947, Walter Brattain de la AT & T Bell Telephone Laboratories a făcut o prezentare a dispozitivului pe care l-a inventat - modelul de lucru al primului tranzistor. În 1948, a avut loc prezentarea primului radio cu tranzistori AT&T, iar în 1956, William Shockley, Walter Brattain și John Bardeen au primit Premiul Nobel pentru una dintre cele mai mari descoperiri din istoria omenirii. Deci, oamenii de știință sovietici (care s-au apropiat literalmente la o distanță de un milimetru de o descoperire similară în fața americanilor și chiar au văzut-o deja cu ochii lor, ceea ce este deosebit de enervant!) Au pierdut cursa tranzistorului.
De ce am pierdut cursa cu tranzistori
Care a fost motivul acestui eveniment nefericit?
În anii 1920 și 1930, ne-am dus cap la cap nu numai cu americanii, ci, în general, cu întreaga lume implicată în studiul semiconductorilor. Peste tot au existat lucrări similare, s-a făcut un schimb fructuos de experiență, s-au scris articole, s-au ținut conferințe. URSS s-a apropiat cel mai mult de a crea un tranzistor, i-am ținut literalmente prototipurile în mâinile noastre și cu 6 ani mai devreme decât Yankees. Din păcate, ne-a împiedicat, în primul rând, faimosul management eficient pe cale sovietică.
În primul rând, munca la semiconductori a fost efectuată de o grămadă de echipe independente, aceleași descoperiri au fost făcute independent, autorii nu aveau informații despre realizările colegilor lor. Motivul pentru aceasta a fost deja menționată secretul sovietic paranoic al tuturor cercetărilor în domeniul electronicii de apărare. În plus, principala problemă a inginerilor sovietici a fost că, spre deosebire de americani, ei nu au căutat inițial un înlocuitor pentru trioda de vid în mod specific - au dezvoltat diode pentru radar (încercând să copieze pe cele germane capturate, Phillips), și la sfârșit. rezultatul a fost obținut aproape accidental și nu și-a realizat imediat potențialul.
La sfârșitul anilor 1940, problemele radarului dominau în electronica radio, tocmai pentru radar au fost dezvoltate magnetronii și klystronii în electrovacuum NII-160, creatorii lor, desigur, au fost în primele roluri. Detectoarele cu siliciu erau destinate și radarului. Krasilov a fost copleșit de subiecte guvernamentale despre lămpi și diode și nu s-a împovărat și mai mult, plecând în zone neexplorate. Și caracteristicile primelor tranzistoare erau atât de departe de magnetronii monstruoși ai radarelor puternice, armata nu a văzut nicio utilitate în ele.
De fapt, nimic mai bun decât lămpile nu a fost inventat cu adevărat pentru radarele grele; mulți astfel de monștri ai Războiului Rece sunt încă în serviciu și funcționează, oferind parametri de neîntrecut. De exemplu, tuburile de undă cu tijă inelă (cele mai mari din lume, cu lungimea de peste 3 metri) dezvoltate de Raytheon la începutul anilor 1970 și încă fabricate de L3Harris Electron Devices sunt utilizate în sistemele AN/FPQ-16 PARCS (1972) și AN / FPS-108 COBRA DANE (1976), care a stat ulterior la baza celebrului Don-2N. Sistemul PARCS urmărește mai mult de jumătate din toate obiectele de pe orbita Pământului și este capabil să detecteze un obiect de dimensiunea unei mingi de baschet la o distanță de 3200 km. O lampă cu frecvență și mai mare este amplasată în radarul Cobra Dane de pe insula îndepărtată Shemya, la 1900 km în largul coastei Alaska, care monitorizează lansările de rachete non-americane și colectează date de supraveghere prin satelit. Lămpile radar sunt dezvoltate chiar și acum, de exemplu, în Rusia sunt produse de JSC NPP „Istok” numită după. Shokin (fostul NII-160).
AN/FPQ-16 PARCS și AN/FPS-108 COBRA DANE. Foto: wikipedia.org
În plus, grupul Shockley s-a bazat pe cele mai recente cercetări în domeniul mecanicii cuantice, eliminând deja direcțiile timpurii fără margini ale lui Yu. E. Lilienfeld, R. Pohl (Robert Wichard Pohl) și alți predecesori ai anilor 20-30. . Bell Labs, ca un aspirator, a scos cele mai bune creiere din Statele Unite pentru proiectul său, fără a economisi bani. Compania avea peste 2000 de oameni de știință absolvenți în personal, iar grupul de tranzistori se afla chiar în vârful acestei piramide a inteligenței.
Au existat probleme cu mecanica cuantică în URSS în acei ani. La sfârșitul anilor 1940, mecanica cuantică și teoria relativității au fost criticate pentru că sunt „idealiste burgheze”. Fizicieni sovietici precum K. V. Nikolsky și D. I. Blokhintsev (a se vedea articolul marginal al lui D. I. Blokhintsev „A Critique of the Idealistic Understanding of Quantum Theory”, UFN, 1951) s-au încăpățânat să dezvolte o știință „corectă marxistă”, la fel ca în Germania nazistă. pentru a crea o fizică „corectă rasial”, ignorând și munca evreului Einstein. La sfârșitul anului 1948 au început pregătirile pentru Conferința întregii uniuni a șefilor de departamente de fizică cu scopul de a „corecta” „omisiunile” din fizică care au avut loc, a fost publicată colecția „Împotriva idealismului în fizica modernă”, în care au fost înaintate propuneri de zdrobire a „einsteinianismului”.
Cu toate acestea, când Beria, care a supravegheat lucrările de creare a bombei atomice, l-a întrebat pe I. V. Kurchatov dacă este adevărat că mecanica cuantică și teoria relativității ar trebui abandonate, a auzit:
„Dacă renunți la ele, atunci trebuie să renunți la bombă.”
Pogromurile au fost abolite, dar mecanica cuantică și RT nu au putut fi studiate oficial în URSS până la mijlocul anilor 1950. De exemplu, în 1952, unul dintre „oamenii de știință marxisti” sovietici în cartea „Întrebări filozofice ale fizicii moderne” (și editura Academiei de Științe a URSS!) „a dovedit” eroarea lui E = mc², astfel încât modernul șarlatanii ar invidia:
„În acest caz, are loc o redistribuire particulară și încă nedezvăluită în mod specific de știință a mărimii masei, în care masa nu dispare și care este rezultatul unei schimbări profunde a conexiunilor reale ale sistemului... Nu are loc transformarea masei în energie, dar are loc un proces complex de transformări materiale, în care masa și energia... suferă modificări corespunzătoare.
El a avut ecou colegul său, un alt „mare fizician marxist” A. K. Timiryazev în articolul „Încă o dată despre valul idealismului în fizica modernă”:
„Articolul confirmă, în primul rând, că implantarea einsteinianismului și a mecanicii cuantice în țara noastră a fost strâns legată de activitățile inamice antisovietice și, în al doilea rând, că a avut loc într-o formă specială de oportunism - închinarea Occidentului și, în al treilea rând, că deja în 1930- Esența idealistă a „noii fizicii” și „ordinea socială” pentru aceasta din burghezia imperialistă nu au fost dovedite.
Și oamenii ăștia au vrut să-și ia un tranzistor?!
Oamenii de știință de frunte de la Academia de Științe a URSS Leontovici, Tamm, Fok, Landsberg, Khaikin și alții au fost excluși din Departamentul de Fizică a Universității de Stat din Moscova ca „idealişti burghezi”. Când în 1951, în legătură cu lichidarea Facultății de Fizică și Tehnologie a Universității de Stat din Moscova, studenții acesteia, care studiaseră cu Pyotr Kapitsa și Lev Landau, au fost transferați la departamentul de fizică, au fost cu adevărat surprinși de nivelul scăzut al profesorii departamentului de fizică. În același timp, până când șuruburile au fost strânse din a doua jumătate a anilor 1930, nu s-a vorbit despre epurări ideologice în știință, dimpotrivă, a avut loc un schimb fructuos de idei cu comunitatea internațională, de exemplu, a vizitat Robert Pohl. URSS în 1928, participând împreună cu părinții mecanicii cuantice, Paul Dirac (Paul Adrien Maurice Dirac), Max Born și alții, la al VI-lea Congres al Fizicienilor de la Kazan, iar deja menționatul Losev a scris în același timp liber scrisori despre efect fotoelectric pentru Einstein. Dirac a publicat în 1932 un articol în colaborare cu fizicianul nostru cuantic Vladimir Fok. Din păcate, dezvoltarea mecanicii cuantice în URSS s-a oprit la sfârșitul anilor 1930 și a rămas acolo până la mijlocul anilor 1950, când, după moartea lui Stalin, șuruburile ideologice au dezlănțuit și condamnat lisenkoismul și alte „descoperiri științifice” ultramarginale marxiste.
În sfârșit, a mai fost și factorul nostru, pur intern, deja menționat antisemitismul, moștenit de la Imperiul Rus. Nu a dispărut nicăieri după revoluție, iar la sfârșitul anilor 1940 „chestiunea evreiască” a început să se ridice din nou. Potrivit memoriilor dezvoltatorului CCD Yu. R. Nosov, care sa întâlnit cu Krasilov în cadrul aceluiași consiliu de disertație (prevăzut în Electronics nr. 3/2008):
cei mai în vârstă și mai înțelepți știau că într-o astfel de situație era necesar să stea jos, să dispară temporar. Timp de doi ani, Krasilov a vizitat rar NII-160. Ei au spus că el introduce detectoare la uzina Tomilinsky. Chiar atunci, câțiva cunoscători ai cuptorului cu microunde Fryazino, în frunte cu S. A. Zusmanovsky, împotriva voinței lor, au tunat la Saratov pentru a ridica solul virgin electronic al Volga. „Călătoria de afaceri” prelungită a lui Krasilov nu numai că a încetinit pornirea tranzistorului, dar a dat naștere și unui om de știință - liderul și autoritatea de atunci, a subliniat prudența și prudența, care mai târziu, probabil, au întârziat dezvoltarea tranzistoarelor cu arseniură de siliciu și galiu.
Comparați acest lucru cu munca grupului Bell Labs.
Formularea corectă a scopului proiectului, oportunitatea stabilirii acestuia, disponibilitatea unor resurse colosale. Directorul de dezvoltare Marvin Kelly, specialist în mecanică cuantică, a reunit un grup de profesioniști de cea mai înaltă clasă din Massachusetts, Princeton și Stanford, le-a oferit resurse aproape nelimitate (sute de milioane de dolari anual). William Shockley, ca persoană, a fost un fel de analog al lui Steve Jobs: nebun de exigent, scandalos, nepoliticos cu subalternii, avea un caracter dezgustător (spre deosebire de Jobs, era și lipsit de importanță ca manager), dar în același timp și ca tehnic. liderul grupului - avea cel mai înalt profesionalism, amploarea perspectivei și ambiția maniacă - pentru a obține succesul, era gata să lucreze 24 de ore pe zi. Desigur, în afară de faptul că era un excelent fizician experimental. Grupul a fost format după un principiu multidisciplinar - fiecare este un maestru al meșteșugului său.
britanic
Pentru dreptate, primul tranzistor a fost radical subestimat de întreaga comunitate mondială, și nu doar în URSS, iar aceasta a fost vina dispozitivului în sine. Tranzistoarele punctuale cu germaniu erau groaznice. Aveau putere redusă, erau făcute aproape manual, își pierdeau parametrii la încălzire și agitare și asigurau funcționare continuă în intervalul de la o jumătate de oră la câteva ore. Singurele lor avantaje față de lămpi erau compactitatea lor colosală și consumul redus de energie. Iar problemele cu gestionarea de stat a evoluțiilor nu au fost doar în URSS. Britanicii, de exemplu, conform lui Hans-Joachim Queisser (Hans-Joachim Queisser, angajat al Shockley Transistor Corporation, expert în cristale de siliciu și, împreună cu Shockley, părintele celulelor solare), considerau în general tranzistorul ca fiind un fel de cascadorie publicitară inteligentă a Bell Laboratories.
În mod uimitor, au reușit să rateze producția de microcircuite după tranzistori, în ciuda faptului că ideea integrării a fost propusă pentru prima dată în 1952 de către inginerul radio britanic Geoffrey William Arnold Dummer (a nu se confunda cu celebrul american Jeffrey Lionel Dahmer). ), care mai târziu a devenit faimos drept „profetul circuitelor integrate”. Multă vreme a încercat fără succes să găsească finanțare acasă, abia în 1956 a reușit să facă un prototip al propriului IC prin creșterea topiturii, dar experiența a fost fără succes. În 1957, Ministerul britanic al Apărării și-a recunoscut în sfârșit munca ca fiind nepromițătoare, oficialii au motivat refuzul prin costuri ridicate și parametri mai răi decât cei ai dispozitivelor discrete (de unde au obținut parametrii parametrilor IC-urilor necreate încă - un secret birocratic) .
În paralel, toate cele 4 companii engleze de semiconductori au încercat să dezvolte circuite integrate în mod privat: STC, Plessey, Ferranti și Marconi-Elliott Avionic Systems Ltd (formată prin preluarea Elliott Brothers de către GEC-Marconi), dar niciuna nu a stabilit cu adevărat producția de microcircuite. . Înțelegerea complexității tehnologiei britanice este destul de dificilă, dar cartea „A History of the World Semiconductor Industry (History and Management of Technology)”, scrisă în 1990, a ajutat.
Autorul său Peter Robins (Peter Robin Morris) susține că americanii nu au fost primii care au dezvoltat microcircuite. Plessey a prototipat IC încă din 1957 (înainte de Kilby!), deși producția comercială a fost amânată până în 1965 (!!) și momentul a fost pierdut. Alex Cranswick, un fost angajat Plessey, a spus că au obținut tranzistoare bipolare de siliciu foarte rapide în 1968 și au realizat două dispozitive logice ECL pe ele, inclusiv un amplificator logaritmic (SL521) care a fost folosit într-o serie de proiecte militare, posibil în calculatoare ICL.
Peter Swann susține în „Viziunea corporativă și schimbarea tehnologică rapidă” că Ferranti și-a pregătit primele circuite integrate din seria MicroNOR I la comandă flota în 1964. Primul colecționar de microcipuri, Andrew Wylie, a clarificat această informație în corespondență cu foștii angajați Ferranti, iar aceștia au confirmat-o, deși este aproape imposibil să găsiți informații despre aceasta în afara cărților britanice extrem de specializate (numai modificarea MicroNOR II pentru Ferranti Argus 400 1966 este bine cunoscut pe net-ul anului).
Din câte știm, STC nu a dezvoltat circuite integrate pentru producția comercială, deși a făcut dispozitive hibride. Marconi-Elliot a realizat microcircuite comerciale, dar într-un tiraj extrem de mic și aproape nicio informație despre ele nu s-a păstrat nici măcar în sursele britanice ale acelor ani. Drept urmare, toate cele 4 companii britanice au ratat complet tranziția la mașinile de a treia generație, care a început în mod activ în SUA la mijlocul anilor 1960 și chiar în URSS în aceeași perioadă - aici britanicii au rămas chiar în urma sovieticilor.
De fapt, după ce au ratat revoluția tehnică, au fost, de asemenea, forțați să ajungă din urmă cu Statele Unite, iar la mijlocul anilor 1960, Marea Britanie (reprezentată de ICL) nu s-a opus în niciun caz unirii cu URSS pentru a produce un nou single. linie de mainframe, dar asta este o cu totul altă poveste.
În URSS, chiar și după publicarea inovatoare a Bell Labs, tranzistorul nu a devenit o prioritate pentru Academia de Științe.
La a VII-a Conferință a întregii uniuni asupra semiconductoarelor (1950), prima postbelică, aproape 40% din rapoarte au fost dedicate fotoelectricității și nici măcar unul - germaniului și siliciului. Și în cercurile științifice înalte au fost foarte scrupuloși în ceea ce privește terminologia, numind tranzistorul „triodă de cristal” și încercând să înlocuiască „găuri” cu „găuri”. Totodată, cartea lui Shockley a fost tradusă în țara noastră imediat după publicarea ei în Occident, dar fără știrea și permisiunea editorilor occidentali și a lui Shockley însuși. Mai mult, în versiunea internă, a fost exclus un paragraf care sublinia „viziunile idealiste ale fizicianului Bridgman, cu care autorul este pe deplin de acord”, în timp ce prefața și notele erau pline de critici:
„Materialul nu este prezentat suficient de consecvent... Cititorul... va fi înșelat în așteptările sale... Un dezavantaj serios al cărții este suprimarea lucrărilor oamenilor de știință sovietici”.
Au fost date numeroase note „care ar trebui să ajute cititorul sovietic să înțeleagă afirmațiile eronate ale autorului”. Ne întrebăm de ce au tradus un lucru atât de mizerabil, ca să nu mai vorbim de folosirea lui ca manual despre semiconductori.
Punct de rupere 1952
Momentul de cotitură în înțelegerea rolului tranzistorilor în Uniunea Sovietică a venit abia în 1952, când a fost publicat un număr special al revistei americane de inginerie radio Proceedings of the Institute of Radio Engineers (acum IEEE), complet dedicat tranzistorilor. La începutul anului 1953, inflexibilul Berg a decis să pună capăt subiectului pe care l-a început acum 9 ani și a mers cu atuuri, întorcându-se în vârf. În acel moment, el era deja ministru adjunct al Apărării și a pregătit o scrisoare către Comitetul Central al PCUS privind desfășurarea unei lucrări similare. Acest eveniment a fost suprapus sesiunii VNTORES, la care colegul lui Losev, B. A. Ostroumov, a realizat un raport amplu „Prioritatea sovietică în crearea releelor electronice cristaline bazate pe munca lui O. V. Losev”.
De altfel, el a fost singurul care a onorat contribuția unui coleg. Înainte de aceasta, în 1947, în mai multe numere ale revistei Uspekhi fizicheskikh nauk, au fost publicate recenzii ale dezvoltării fizicii sovietice de peste treizeci de ani - „Cercetarea sovietică asupra semiconductorilor electronici”, „Radiofizica sovietică în 30 de ani”, „Electronica sovietică în 30 de ani”, și despre Losev și studiile sale despre Kristadin sunt menționate doar într-o singură recenzie (de B. I. Davydova), și chiar și atunci în treacăt.
În acest moment, pe baza lucrărilor din 1950, OKB 498 a dezvoltat primele diode seriale sovietice de la DG-V1 la DG-V8. Subiectul a fost atât de secret încât gâtul a fost eliminat din detaliile de dezvoltare încă din 2019.
Drept urmare, în 1953, s-a format un singur NII-35 special (mai târziu „Pulsar”), iar în 1954 a fost organizat Institutul de Semiconductori al Academiei de Științe a URSS, al cărui director era șeful lui Losev, academicianul Ioffe. În NII-35, în anul deschiderii, Susanna Madoyan creează primul eșantion de tranzistor pnp de germaniu din aliaj plan, iar în 1955 începe producția lor sub mărcile KSV-1 și KSV-2 (denumite în continuare P1 și P2). După cum amintește Nosov menționat mai sus:
"Este interesant că execuția lui Beria în 35 a contribuit la dezvoltarea rapidă a NII-1953. La acel moment, SKB-627 era situat la Moscova, în care au încercat să creeze o acoperire magnetică anti-radar, Beria a luat patronajul intreprinderea. După arestarea și execuția sa, direcția SKB s-a dizolvat cu prudență, fără a aștepta consecințele, clădirea, personalul și infrastructura - totul a mers la proiectul tranzistorului, până la sfârșitul anului 1953 întregul grup al lui A. V. Krasilov era aici.
Dacă acesta este un mit sau nu rămâne pe conștiința autorului citatului, dar, cunoscând URSS, acest lucru ar putea fi foarte bine.
În același an, producția industrială a tranzistoarelor punctiforme KS1-KS8 (un analog independent de tip Bell A) a început la fabrica Svetlana din Leningrad. Un an mai târziu, Moscova NII-311 cu o plantă pilot a fost redenumit Sapphire Research Institute cu uzina Optron și reorientat către dezvoltarea diodelor și tiristoarelor semiconductoare.
În anii 50, URSS, aproape simultan cu SUA, a dezvoltat noi tehnologii pentru fabricarea tranzistoarelor de joncțiune și bipolare: aliaj, aliaj-difuzie și mesa-difuzie. Pentru a înlocui seria KSV la NII-160, F. A. Shchigol și N. N. Spiro au început producția în serie a tranzistoarelor punctiforme S1G-S4G (pachetul din seria C a fost copiat de pe Raytheon SK703-716), volumul de producție a fost de câteva zeci de bucăți pe zi.
Cum s-a făcut trecerea de la aceste zeci la construirea unui centru în Zelenograd și producția de circuite integrate? Vom vorbi despre asta data viitoare.
informații