W Zelenogradzie twórczy impuls Yuditsky'ego osiągnął crescendo i tam został na zawsze przerwany. Aby zrozumieć, dlaczego tak się stało, zanurkujmy jeszcze raz w przeszłość i dowiedzmy się, jak ogólnie powstał Zelenograd, kto nim rządził i jakie zmiany zostały tam przeprowadzone. Temat sowieckich tranzystorów i mikroukładów jest jednym z najbardziej bolesnych w naszej historii techniki. Spróbujmy podążać za nią od pierwszych eksperymentów do Zelenogradu.
W 1906 Greenleaf Whittier Pickard wynalazł wykrywacz kryształów, pierwsze urządzenie półprzewodnikowe, które mogło być używane zamiast lampy (otwartej mniej więcej w tym samym czasie) jako główny korpus odbiornika radiowego. Niestety, aby wykrywacz zadziałał, konieczne było znalezienie najbardziej czułego punktu na powierzchni niejednorodnego kryształu za pomocą metalowej sondy (tzw. koci wąs), co było niezwykle trudne i niewygodne. W efekcie detektor został wyparty przez pierwsze lampy próżniowe, jednak wcześniej Picard dużo na nim zarobił i zwrócił uwagę na branżę półprzewodników, od której zaczynały się wszystkie ich główne badania.
Detektory kryształów były masowo produkowane nawet w Imperium Rosyjskim, w latach 1906–1908 powstało Rosyjskie Towarzystwo Telegrafów i Telefonów Bezprzewodowych (ROBTiT).
Losev
W 1922 r. Pracownik laboratorium radiowego w Nowogrodzie, O. V. Losev, eksperymentując z detektorem Picarda, odkrył zdolność kryształów do wzmacniania i generowania oscylacji elektrycznych w określonych warunkach i wynalazł prototyp diody generatora - kristadin. Lata dwudzieste w ZSRR były dopiero początkiem masowej radioamatorstwa (tradycyjnego hobby sowieckich maniaków aż do samego upadku Związku), Losev z powodzeniem wszedł w temat, proponując szereg dobrych schematów dla odbiorników radiowych na Kristadin. Z biegiem czasu miał dwa razy szczęście – NEP przemaszerował po kraju, rozwinął się biznes, nawiązano kontakty, w tym za granicą. W rezultacie (rzadki przypadek dla ZSRR!) Dowiedzieli się o sowieckim wynalazku za granicą, a Losev zyskał szerokie uznanie, gdy jego broszury zostały opublikowane w języku angielskim i niemieckim. Ponadto z Europy wysłano wzajemne listy do autora (ponad 700 w ciągu 4 lat: od 1924 do 1928), a on ustanowił wysyłkową sprzedaż kristadinów (w cenie 1 rubla 20 kopiejek), nie tylko w ZSRR, ale także w Europie.
Prace Loseva zostały wysoko ocenione, redaktor słynnego amerykańskiego magazynu Radio News (Radio News z września 1924, s. 294, The Crystodyne Principe) nie tylko poświęcił osobny artykuł Kristadinowi i Losevowi, ale też ozdobił go niezwykle pochlebnym opis inżyniera i jego stworzenia (ponadto artykuł został oparty na podobnym artykule w paryskim czasopiśmie Radio Revue - cały świat wiedział o skromnym pracowniku laboratorium w Niżnym Nowogrodzie, który nie miał nawet wyższego wykształcenia).
W tym miesiącu z radością przedstawiamy naszym Czytelnikom epokowy wynalazek radiowy, który w najbliższych latach będzie miał największe znaczenie. Młody rosyjski wynalazca, pan. O. V. Lossev dał światu ten wynalazek, nie wykupując na niego żadnych patentów. Teraz z kryształem można zrobić wszystko i wszystko, co można zrobić za pomocą lampy próżniowej. … Zapraszamy naszych czytelników do nadsyłania artykułów na temat nowej zasady Crystodyne. Chociaż nie cieszymy się, że kryształ zastąpi lampę próżniową, to jednak stanie się on bardzo potężnym konkurentem lampy. Przewidujemy wielkie rzeczy dla nowego wynalazku.
Niestety wszystko co dobre się kończy, a wraz z końcem NEP-u zakończyły się zarówno kontakty handlowe, jak i osobiste prywatnych kupców z Europą: odtąd takimi sprawami mogły zajmować się tylko właściwe organy, a nie chciały handlować w kristadins.
Niedługo wcześniej, w 1926 roku, sowiecki fizyk Ya I. Frenkel wysunął hipotezę o defektach struktury krystalicznej półprzewodników, którą nazwał „dziurami”. W tym czasie Losev przeniósł się do Leningradu i pracował w Centralnym Laboratorium Badawczym i Państwowym Instytucie Fizyki i Technologii pod kierownictwem A. F. Ioffe, dorabiając jako asystent w Leningradzkim Instytucie Medycznym. Niestety jego los był tragiczny - odmówił opuszczenia miasta przed rozpoczęciem blokady iw 1942 zmarł z głodu.
Niektórzy autorzy uważają, że winę za śmierć Loseva ponosi kierownictwo Instytutu Przemysłowego i osobiście A. F. Ioffe, który rozdzielał racje żywnościowe. Oczywiście nie chodzi o to, że został celowo zagłodzony na śmierć, ale raczej o to, że kierownictwo nie widziało w nim wartościowego pracownika, któremu trzeba ratować życie. Najciekawsze jest to, że przez wiele lat przełomowe prace Łosewa nie były zawarte w żadnych esejach historycznych na temat historii fizyki w ZSRR: problem polegał na tym, że nigdy nie otrzymał formalnego wykształcenia, co więcej, nigdy nie wyróżniał się ambicją i pracował w czas, kiedy inni otrzymywali tytuły naukowe.
W rezultacie przypomnieli sobie sukcesy skromnego asystenta laboratoryjnego, gdy było to konieczne, co więcej, nie wahali się wykorzystać jego odkryć, ale on sam został mocno zapomniany. Na przykład Joffe pisał do Ehrenfest w 1930 roku:
„Naukowo mam wiele sukcesów. Tak więc Losev otrzymał poświatę w karborundu i innych kryształach pod działaniem elektronów o napięciu 2-6 woltów. Granica luminescencji w widmie jest ograniczona.”
Losev odkrył również efekt LED, niestety jego praca w domu nie została odpowiednio doceniona.
W przeciwieństwie do ZSRR, na Zachodzie, w artykule Egona E. Loebnera, Subhistories of the Light Emitting Diode (IEEE Transaction Electron Devices. 1976. Vol. ED-23, No. 7, July) na drzewie rozwoju urządzeń elektronicznych Losev jest przodkiem trzech rodzajów urządzeń półprzewodnikowych - wzmacniaczy, oscylatorów i diod LED.
Ponadto Losev był indywidualistą: podczas studiów u mistrzów słuchał tylko siebie, niezależnie wyznaczał cele badań, wszystkie swoje artykuły bez współautorów (co, jak pamiętamy, według standardów biurokracji naukowej ZSRR, to po prostu obraźliwe: wodzów). Losev nigdy oficjalnie nie wstąpił do żadnej szkoły ówczesnych władz - VK Lebedinsky, M. A. Bonch-Bruevich, A. F. Ioffe, i zapłacił za to dziesięcioleciami całkowitego zapomnienia. W tym samym czasie do 1944 r. W ZSRR do radaru używano detektorów mikrofalowych według schematu Loseva.
Wadą detektorów Loseva było to, że parametry krystadyn były dalekie od lamp, a co najważniejsze, nie były odtwarzalne na dużą skalę, dziesiątki lat pozostały do pełnej kwantowo-mechanicznej teorii półprzewodnictwa, nikt nie rozumiał fizyki ich pracy, a zatem nie mógł ich poprawić. Pod ciśnieniem lamp próżniowych kristadin opuścił scenę.
Jednak na podstawie prac Loseva jego szef Ioffe w 1931 roku publikuje ogólny artykuł „Półprzewodniki - nowe materiały dla elektroniki”, a rok później B. V. Kurchatov i V. P., a rodzaj przewodności elektrycznej jest określony przez koncentrację i charakter zanieczyszczenie w półprzewodniku, ale prace te opierały się na zagranicznych badaniach i odkryciu prostownika (1926) i fotokomórki (1930). W rezultacie okazało się, że leningradzka szkoła półprzewodników stała się pierwszą i najbardziej zaawansowaną w ZSRR, ale Ioffe uważano za jej ojca, choć wszystko zaczęło się od jego znacznie skromniejszego asystenta laboratoryjnego. W Rosji przez cały czas byli bardzo wrażliwi na mity i legendy i starali się nie skalać swojej czystości żadnymi faktami, więc historia inżyniera Loseva pojawiła się dopiero 40 lat po jego śmierci, już w latach 80. XX wieku.
Davydov
Oprócz Ioffego i Kurczatowa Boris Iosifovich Davydov prowadził prace z półprzewodnikami w Leningradzie (niezawodnie też zapomniano, na przykład, nie ma o nim nawet artykułu w rosyjskiej Wiki, a w stosie źródeł jest uparcie określany jako ukraiński akademik, choć był doktorem i w ogóle nie miał nic wspólnego z Ukrainą). Ukończył LPI w 1930 roku, zanim zdał egzaminy zewnętrzne na certyfikat, następnie pracował w Leningradzkim Instytucie Fizyki i Techniki oraz Instytucie Badawczym Telewizji. Na podstawie swojej przełomowej pracy nad ruchem elektronów w gazach i półprzewodnikach Davydov opracował teorię dyfuzyjną prostowania prądu i pojawienia się fotoemf i opublikował ją w artykule „O teorii ruchu elektronów w gazach i półprzewodnikach” (ZhETF VII, nr 9-10, s. 1069-89, 1937). Zaproponował własną teorię przejścia prądu w strukturach diodowych półprzewodników, w tym o różnych typach przewodnictwa, nazwanych później złączami p-n, i proroczo zasugerował, że do realizacji takiej struktury nadaje się german. W teorii zaproponowanej przez Davydova po raz pierwszy podano teoretyczne uzasadnienie połączenia p-n i wprowadzono pojęcie iniekcji.
Artykuł Davydova doceniono także za granicą, choć później. John Bardeen w swoim wykładzie Nobla z 1956 roku wymienił go jako jednego z ojców teorii półprzewodników, obok Sir Alana Herriesa Wilsona, Sir Nevilla Francisa Motta, Williama Bradforda Shockleya i Schottky'ego (Walter Hermann Schottky).
Niestety, los samego Dawidowa w jego ojczyźnie był smutny, w 1952 roku podczas prześladowań „syjonistów i kosmopolitów bez korzeni” został wyrzucony z Instytutu Kurczatowa jako niewiarygodny, jednak pozwolono mu studiować fizykę atmosfery w Instytucie Fizyki im. Ziemia Akademii Nauk ZSRR. Pogorszony stan zdrowia i przeżywany stres nie pozwalały mu na dalszą pracę przez długi czas. W wieku zaledwie 55 lat Boris Iosifovich zmarł w 1963 roku. Wcześniej zdążył jeszcze przygotować do rosyjskiego wydania dzieła Boltzmanna i Einsteina.
Laszkariew
Jednak prawdziwi Ukraińcy i akademicy również nie stali z boku, choć pracowali w tym samym miejscu – w samym sercu sowieckich badań nad półprzewodnikami, Leningradzie. Urodzony w Kijowie przyszły akademik Akademii Nauk Ukraińskiej SRR Vadim Evgenievich Lashkarev przeniósł się do Leningradu w 1928 roku i pracował w Leningradzkim Instytucie Fizykotechnicznym, kierując wydziałem rentgenowskim i elektronicznym, a od 1933 r. - dyfrakcja elektronów laboratorium. Pracował tak dobrze, że w 1935 został doktorem fizyki i matematyki. n. na podstawie wyników pracy laboratorium, bez obrony pracy magisterskiej.
Jednak wkrótce potem poruszył go lodowisko represji, a w tym samym roku doktor nauk fizycznych i matematycznych został aresztowany pod dość schizofrenicznym oskarżeniem o „uczestnictwo w kontrrewolucyjnej grupie mistycznej perswazji”, jednak wysiadł zaskakująco humanitarnie - tylko 5 lat wygnania do Archangielska. Ogólnie sytuacja była ciekawa, według wspomnień jego ucznia, późniejszego członka Akademii Nauk Medycznych NM Amosowa, Lashkarev naprawdę wierzył w spirytyzm, telekinezę, telepatię itp., brał udział w sesjach (i z grupą tych samych miłośników zjawisk paranormalnych), za które został zesłany. W Archangielsku mieszkał jednak nie w obozie, ale w prostym pokoju i został nawet dopuszczony do nauczania fizyki.
W 1941 roku, wracając z wygnania, kontynuował pracę rozpoczętą z Ioffe i odkrył przejście pn w tlenku miedzi. W tym samym roku Lashkarev opublikował wyniki swoich odkryć w artykułach „Badanie warstw blokujących metodą sondy termicznej” oraz „Wpływ zanieczyszczeń na efekt fotoelektryczny zaworu w tlenku miedzi” (współautor z KM Kosonogova). Później, podczas ewakuacji w Ufie, opracował i zapoczątkował produkcję pierwszych sowieckich diod na tlenku miedzi dla stacji radiowych.
Zbliżając sondę termiczną do igły detektora, Lashkarev faktycznie odtworzył strukturę tranzystora punktowego, wciąż o krok - i byłby o 6 lat przed Amerykanami i otworzył tranzystor, ale niestety ten krok nigdy nie został wykonany.
Madoyan
Wreszcie inne podejście do tranzystora (niezależne od wszystkich innych ze względu na tajemnicę) zostało przyjęte w 1943 roku. Następnie z inicjatywy znanego nam AI Berga przyjęto słynny dekret „O radarze”, w specjalnie zorganizowanych TsNII-108 MO (SG Kałasznikow) i NII-160 (AV Krasiłow) rozpoczął się rozwój detektorów półprzewodnikowych. Ze wspomnień N. A. Penina (pracownika Kałasznikowa):
„Pewnego dnia podekscytowany Berg wpadł do laboratorium z Journal of Applied Physics – oto artykuł o spawanych detektorach radarów, przepisz magazyn dla siebie i podejmij działania”.
Obie grupy z powodzeniem obserwowały efekty tranzystorowe. Istnieją na to dowody w dokumentacji laboratoryjnej grupy detektorów Kałasznikowa z lat 1946-1947, ale według wspomnień Penina takie urządzenia zostały „odrzucone jako małżeństwo”.
Równolegle w 1948 r. Grupa Krasilowa, opracowująca diody germanowe do stacji radarowych, otrzymała efekt tranzystora i próbowała go wyjaśnić w artykule „Trioda kryształowa” - pierwsza publikacja w ZSRR na temat tranzystorów, niezależnie od artykułu Shockleya w „The Physical Przegląd” i prawie symultanicznie. Co więcej, ten sam niespokojny Berg dosłownie wetknął nos w tranzystorowy efekt Krasilowa. Zwrócił uwagę na artykuł J. Bardeena i W. H. Brattana, The Transistor, A Semi-Conductor Triode (Phys. Rev. 74, 230 - opublikowany 15 lipca 1948), który został opublikowany we Fryazino. Krasiłow związał z problemem swoją doktorantkę SG Madojana (cudowna kobieta, która odegrała ważną rolę w produkcji pierwszych sowieckich tranzystorów, nawiasem mówiąc, nie jest córką ministra ARSSR GK Madojana, ale skromnym Gruzinem chłop GA Madojan). Alexander Nitusov w artykule „Susanna Gukasovna Madoyan, twórca pierwszej triody półprzewodnikowej w ZSRR” opisuje, jak doszła do tego tematu (ze swoich słów):
„W 1948 r. w Moskiewskim Instytucie Technologii Chemicznej, na Wydziale Technologii Urządzeń Elektropróżniowych i Wyładowczych” … podczas dystrybucji prac dyplomowych temat „Badania materiałów na triodę krystaliczną” trafił do nieśmiałego studenta kto był ostatnim na liście grupy. Przestraszony, że sobie nie poradzi, biedak zaczął prosić lidera grupy o coś innego. Ona, posłuchawszy namowy, zadzwoniła do dziewczyny, która była obok niego i powiedziała: „Zuzanno, przemień się z nim. Jesteś z nami odważną, aktywną dziewczyną i zrozumiesz to”. Tak więc 22-letni doktorant, nie spodziewając się tego, okazał się pierwszym twórcą tranzystorów w ZSRR”.
W rezultacie otrzymała skierowanie na NII-160, w 1949 roku eksperyment Brattain został przez nią odtworzony, ale sprawa nie poszła dalej. Tradycyjnie przeceniamy znaczenie tych wydarzeń, podnosząc je do rangi stworzenia pierwszego domowego tranzystora. Tranzystora jednak nie wykonano wiosną 1949 r., wykazano jedynie efekt tranzystora na mikromanipulatorze, a kryształy germanu nie zostały użyte samodzielnie, lecz wyekstrahowane z detektorów Philipsa. Rok później próbki takich urządzeń opracowano w Instytucie Fizycznym im. Lebiediewa, Leningradzkim Instytucie Fizyki oraz Instytucie Inżynierii Radiowej i Elektroniki Akademii Nauk ZSRR. Na początku lat 50. pierwsze tranzystory punktowe zostały również wyprodukowane przez Lashkareva w laboratorium Instytutu Fizyki Akademii Nauk Ukraińskiej SRR.
Ku naszemu wielkiemu ubolewaniu, 23 grudnia 1947 r. Walter Brattain z AT&T Bell Telephone Laboratories dokonał prezentacji wynalezionego przez siebie urządzenia - działającego prototypu pierwszego tranzystora. W 1948 zaprezentowano pierwsze radio tranzystorowe AT & T, aw 1956 William Shockley, Walter Brattain i John Bardeen otrzymali Nagrodę Nobla za jedno z największych odkryć w historii ludzkości. Tak więc radzieccy naukowcy (przebyli dosłownie na odległość milimetra od podobnego odkrycia przed Amerykanami, a nawet widzieli to na własne oczy, co jest szczególnie denerwujące!) Przegrali wyścig tranzystorów.
Dlaczego przegraliśmy wyścig tranzystorów?
Jaki był powód tego niefortunnego wydarzenia?
W latach 1920–1930 szliśmy łeb w łeb nie tylko z Amerykanami, ale w ogóle z całym światem badającym półprzewodniki. Podobna praca toczyła się wszędzie, przeprowadzono owocną wymianę doświadczeń, pisano artykuły, odbywały się konferencje. ZSRR był najbliżej stworzenia tranzystora, dosłownie trzymaliśmy w rękach jego prototypy i 6 lat wcześniej niż Yankees. Niestety przeszkodziło nam przede wszystkim słynne skuteczne zarządzanie w stylu sowieckim.
Najpierw prace nad półprzewodnikami prowadziło kilka niezależnych zespołów, te same odkrycia dokonywały się niezależnie, autorzy nie mieli informacji o osiągnięciach swoich kolegów. Powodem tego była wspomniana już paranoiczna sowiecka tajemnica wszelkich badań w dziedzinie elektroniki obronnej. Co więcej, głównym problemem radzieckich inżynierów było to, że w przeciwieństwie do Amerykanów, początkowo nie szukali oni celowo zamiennika dla triody próżniowej - opracowali diody do radaru (próbując skopiować przechwycone niemieckie firmy Phillips) i wynik końcowy został uzyskany niemal przez przypadek i nie od razu zdał sobie sprawę z jego potencjału.
Pod koniec lat 40. w radioelektronice dominowały problemy radarowe, to dla radaru w elektrovacuum NII-160 opracowano magnetrony i klistrony, ich twórcy oczywiście byli na czele. Detektory krzemowe były również przeznaczone do radarów. Krasiłow był przytłoczony rządowymi tematami dotyczącymi lamp i diod i nie obciążał się jeszcze bardziej, wyjeżdżając w niezbadane obszary. A cechy pierwszych tranzystorów były och, jak daleko od monstrualnych magnetronów potężnych radarów wojsko nie widziało w nich żadnego zastosowania.
W rzeczywistości nie wynaleziono nic lepszego niż lampy dla superpotężnych radarów, wiele z tych potworów zimnej wojny nadal działa i działa, zapewniając niezrównane parametry. Na przykład, rury o fali podróżnej z prętami pierścieniowymi (największe na świecie, o długości ponad 3 metrów) opracowane przez firmę Raytheon na początku lat 70. i nadal produkowane przez L3Harris Electron Devices są używane w systemach AN / FPQ-16 PARCS (1972) i AN / FPS-108 COBRA DANE (1976), który później stał się podstawą słynnego Don-2N. PARCS śledzi ponad połowę wszystkich obiektów na orbicie Ziemi i jest w stanie wykryć obiekt wielkości piłki do koszykówki z odległości 3200 km. Lampa o jeszcze wyższej częstotliwości jest zainstalowana w radarze Cobra Dane na odległej wyspie Shemya, 1900 kilometrów od wybrzeża Alaski, śledząc wystrzelenie rakiet spoza USA i zbierając obserwacje satelitarne. Lampy radarowe są opracowywane i teraz na przykład w Rosji są produkowane przez JSC NPP „Istok”. Shokin (dawniej ten sam NII-160).
Ponadto grupa Shockleya opierała się na najnowszych badaniach w dziedzinie mechaniki kwantowej, odrzucając już wczesne ślepe kierunki Yu. E. Lilienfelda, R. Wicharda Pohla i innych poprzedników z lat 20. i 30. XX wieku. Bell Labs, niczym odkurzacz, wyssał dla swojego projektu najlepsze mózgi USA, nie szczędząc pieniędzy. Firma zatrudniała ponad 2000 naukowców z wyższym wykształceniem, a grupa zajmująca się tranzystorami stała na samym wierzchołku tej piramidy inteligencji.
W tamtych latach w ZSRR był problem z mechaniką kwantową. Pod koniec lat 40. krytykowano mechanikę kwantową i teorię względności za „burżuazyjny idealizm”. Radzieccy fizycy, tacy jak K. V. Nikol'skii i DI Błochintsev (patrz marginalny artykuł D. I. Błochintseva „Criticism of the Idealistic Understanding of Quantum Theory”, UFN, 1951), uporczywie próbowali rozwinąć „poprawną marksistowską” naukę, podobnie jak naukowcy z nazistowskich Niemiec próbował stworzyć „rasowo poprawną” fizykę, jednocześnie ignorując pracę Żyda Einsteina. Pod koniec 1948 r. rozpoczęto przygotowania do Ogólnounijnej Konferencji Kierowników Wydziałów Fizyki w celu „naprawienia” zaistniałych „pominięć” w fizyce, opublikowano zbiór „Przeciw idealizmowi we współczesnej fizyce”, w którym wysunięto propozycje zmiażdżenia „einsteinizmu”.
Jednak kiedy Beria, który nadzorował prace nad stworzeniem bomby atomowej, zapytał IV Kurchatowa, czy to prawda, że konieczne jest porzucenie mechaniki kwantowej i teorii względności, usłyszał:
„Jeśli im odmówisz, będziesz musiał zrezygnować z bomby”.
Pogromy zostały odwołane, ale mechaniki kwantowej i TO nie można było oficjalnie studiować w ZSRR do połowy lat pięćdziesiątych. Na przykład jeden z radzieckich „naukowców marksistowskich” w 1952 r. W książce „Zagadnienia filozoficzne współczesnej fizyki” (i wydawnictwie Akademii Nauk ZSRR!) „Udowodnił” błędność E = mc², aby współcześni szarlatani byliby zazdrośni:
„W tym przypadku zachodzi rodzaj redystrybucji wartości masy, który nie został jeszcze konkretnie ujawniony przez naukę, w którym masa nie znika i który jest wynikiem głębokiej zmiany rzeczywistych połączeń układu. … energia … ulega odpowiednim zmianom.”
Wtórował mu jego kolega, inny „wielki fizyk marksistowski” AK Timiryazev w swoim artykule „Po raz kolejny na fali idealizmu we współczesnej fizyce”:
„Artykuł potwierdza, po pierwsze, że zaszczepienie w naszym kraju einsteinizmu i mechaniki kwantowej było ściśle związane z antysowiecką działalnością wroga, a po drugie, że odbyło się w szczególnej formie oportunizmu – podziwu dla Zachodu, a po trzecie,że już w latach 30. udowodniono idealistyczną istotę „nowej fizyki” i „porządku społecznego” nałożonego na nią przez imperialistyczną burżuazję”.
A ci ludzie chcieli dostać tranzystor?!
Czołowi naukowcy z Akademii Nauk ZSRR Leontovich, Tamm, Fock, Landsberg, Khaikin i inni zostali wyeliminowani z Wydziału Fizyki Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego jako „idealiści burżuazyjni”. Kiedy w 1951 roku, w związku z likwidacją FTF Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, jego studenci, którzy studiowali u Piotra Kapitsy i Lwa Landaua, zostali przeniesieni na wydział fizyki, byli autentycznie zaskoczeni niskim poziomem nauczycieli wydziału fizyki. W tym samym czasie przed dokręceniem śrub z drugiej połowy lat 30. nie było mowy o czystce ideologicznej w nauce, wręcz przeciwnie, nastąpiła owocna wymiana poglądów ze społecznością międzynarodową, np. Robertem Paulem odwiedził ZSRR w 1928 r., uczestnicząc wraz z ojcami mechaniki kwantowej Paulem Diracem (Paul Adrien Maurice Dirac), Maxem Bornem i innymi na VI Kongresie Fizyków w Kazaniu, podczas gdy wspomniany już Losev jednocześnie swobodnie pisał listy o efekt fotoelektryczny do Einsteina. Dirac w 1932 opublikował artykuł we współpracy z naszym fizykiem kwantowym Vladimirem Fockiem. Niestety rozwój mechaniki kwantowej w ZSRR zatrzymał się pod koniec lat 30. i pozostał tam do połowy lat 50., kiedy to po śmierci Stalina ideologiczne śruby zostały uwolnione i potępione przez łysenkoizm i inne ultramarginalne marksistowskie „przełomy naukowe”.”.
Wreszcie był też nasz czynnik czysto wewnętrzny, wspomniany już antysemityzm, odziedziczony po Imperium Rosyjskim. Po rewolucji nigdzie nie zniknęła, a pod koniec lat czterdziestych ponownie zaczęła pojawiać się „kwestia żydowska”. Według wspomnień dewelopera CCD Yu. R. Nosova, który spotkał się z Krasilowem w tej samej radzie rozprawy (opisanej w „Elektronika” nr 3/2008):
ci, którzy są starsi i mądrzejsi, wiedzieli, że w takiej sytuacji muszą zejść na dno, chwilowo znikają. Przez dwa lata Krasiłow rzadko odwiedzał NII-160. Powiedzieli, że wprowadza detektory w fabryce Tomilinsky. Wtedy to kilku znanych specjalistów mikrofalowych Fryazino kierowanych przez S. A. Przedłużająca się "podróż służbowa" Krasilowa nie tylko spowolniła nasz start tranzystorów, ale także dała początek naukowcowi - ówczesnemu przywódcy i autorytecie, który podkreślał ostrożność i rozwagę, co później być może opóźniło rozwój tranzystorów z krzemu i arsenku galu.
Porównaj to z pracą grupy Bell Labs.
Prawidłowe sformułowanie celu projektu, terminowość jego ustalenia, dostępność kolosalnych zasobów. Dyrektor ds. rozwoju Marvin Kelly, specjalista mechaniki kwantowej, zgromadził grupę najwyższej klasy profesjonalistów z Massachusetts, Princeton i Stanford, przeznaczając im niemal nieograniczone zasoby (setki milionów dolarów rocznie). William Shockley, jako osoba, był swego rodzaju analogiem Steve'a Jobsa: szalenie wymagający, skandaliczny, niegrzeczny wobec podwładnych, miał obrzydliwy charakter (jako menedżer, w przeciwieństwie do Jobsa, on, nawiasem mówiąc, był również nieważny), ale w jednocześnie jako lider grupy technicznej odznaczał się najwyższym profesjonalizmem, rozpiętością perspektyw i maniakalnym ambitnym ambicją - w trosce o sukces był gotowy do pracy 24 godziny na dobę. Oczywiście poza tym, że był znakomitym fizykiem eksperymentalnym. Grupa powstała na zasadzie multidyscyplinarnej - każdy jest mistrzem w swoim fachu.
brytyjski
Szczerze mówiąc, pierwszy tranzystor został radykalnie niedoceniony przez całą społeczność światową, nie tylko w ZSRR, i to była wina samego urządzenia. Tranzystory punktowe germanu były straszne. Miały małą moc, były wykonane niemal ręcznie, podczas podgrzewania i potrząsania traciły parametry i zapewniały ciągłą pracę w zakresie od pół godziny do kilku godzin. Jedyną ich przewagą nad lampami była kolosalna kompaktowość i niski pobór mocy. A problemy z państwowym zarządzaniem rozwojem dotyczyły nie tylko ZSRR. Na przykład Brytyjczycy, według Hansa-Joachima Queissera (pracownika Shockley Transistor Corporation, eksperta od kryształów krzemu i wraz z Shockleyem, ojcem paneli słonecznych), ogólnie uważali tranzystor za swego rodzaju sprytną reklamę sztuczka firmy Bell Laboratories.
O dziwo, udało im się przeoczyć produkcję mikroukładów po tranzystorach, mimo że pomysł integracji został po raz pierwszy zaproponowany w 1952 roku przez brytyjskiego inżyniera radia Geoffreya Williama Arnolda Dummera (nie mylić ze słynnym Amerykaninem Jeffreyem Lionelem Dahmerem).), który później zasłynął jako „prorok układów scalonych”. Przez długi czas bezskutecznie próbował znaleźć fundusze w domu, dopiero w 1956 roku udało mu się stworzyć prototyp własnego IC wyrastając ze stopu, ale eksperyment się nie powiódł. W 1957 roku brytyjskie Ministerstwo Obrony ostatecznie uznało jego pracę za mało obiecującą, urzędnicy uzasadnili odmowę wysokimi kosztami i parametrami gorszymi niż urządzeń dyskretnych (gdzie uzyskali wartości parametrów jeszcze nie stworzonych układów scalonych - biurokratyczny sekret).
Równolegle wszystkie 4 angielskie firmy produkujące półprzewodniki (STC, Plessey, Ferranti i Marconi-Elliott Avionic Systems Ltd (utworzone przez przejęcie Elliott Brothers przez GEC-Marconi)) próbowały rozwijać prywatnie wszystkie 4 angielskie firmy produkujące półprzewodniki, ale żadna z nich tak naprawdę nie założył produkcję mikroukładów. Trudno jest zrozumieć zawiłości brytyjskiej technologii, ale książka „Historia światowego przemysłu półprzewodnikowego (historia i zarządzanie technologią)”, napisana w 1990 roku, pomogła.
Jego autor Peter Robin Morris twierdzi, że Amerykanie nie byli pierwszymi w rozwoju mikroukładów. Plessey wykonał prototyp IC już w 1957 (przed Kilby!), chociaż produkcja przemysłowa została opóźniona do 1965 (!!) i chwila została stracona. Alex Cranswick, były pracownik Plessey, powiedział, że otrzymali bardzo szybkie bipolarne tranzystory krzemowe w 1968 i wyprodukowali na nich dwa urządzenia logiczne ECL, w tym wzmacniacz logarytmiczny (SL521), który był używany w wielu projektach wojskowych, prawdopodobnie w komputerach ICL.
Peter Swann twierdzi w Corporate Vision and Rapid Technological Change, że Ferranti przygotował swoje pierwsze układy z serii MicroNOR I dla marynarki wojennej w 1964 roku. Kolekcjoner pierwszych mikroukładów, Andrew Wylie, wyjaśnił te informacje w korespondencji z byłymi pracownikami Ferranti i potwierdzili to, chociaż prawie niemożliwe jest znalezienie informacji na ten temat poza niezwykle wysoko wyspecjalizowanymi brytyjskimi książkami (tylko modyfikacja MicroNOR II dla Ferranti Argus 400 1966 jest powszechnie znany w Internecie roku).
O ile wiadomo, firma STC nie opracowała układów scalonych do produkcji komercyjnej, chociaż produkowała urządzenia hybrydowe. Marconi-Elliot wykonał komercyjne mikroukłady, ale w niezwykle małych ilościach i prawie żadne informacje na ich temat nie przetrwały nawet w brytyjskich źródłach z tamtych lat. W rezultacie wszystkie 4 brytyjskie firmy całkowicie przegapiły przejście na samochody trzeciej generacji, które rozpoczęło się aktywnie w Stanach Zjednoczonych w połowie lat 60., a nawet w ZSRR mniej więcej w tym samym czasie - tutaj Brytyjczycy nawet pozostawali w tyle za Sowietami.
W rzeczywistości, przegapiwszy rewolucję techniczną, byli również zmuszeni dogonić Stany Zjednoczone, a w połowie lat 60. Wielka Brytania (reprezentowana przez MLK) wcale nie była przeciwna zjednoczeniu się z ZSRR w celu wyprodukowania nowego singla linia mainframe'ów, ale to już zupełnie inna historia.
W ZSRR nawet po przełomowej publikacji Bell Labs tranzystor nie stał się priorytetem Akademii Nauk.
Na VII Ogólnounijnej Konferencji Półprzewodników (1950), pierwszej powojennej, prawie 40% doniesień poświęcono fotoelektryczności, a żaden - germanowi i krzemowi. A w wysokich kręgach naukowych bardzo skrupulatnie podchodzili do terminologii, nazywając tranzystor „triodą kryształową” i próbując zastąpić „dziury” „dziurami”. Jednocześnie książka Shockleya została u nas przetłumaczona natychmiast po jej opublikowaniu na Zachodzie, ale bez wiedzy i zgody zachodnich wydawnictw i samego Shockleya. Co więcej, w wersji rosyjskiej akapit zawierający „idealistyczne poglądy fizyka Bridgmana, z którym autor w pełni się zgadza”, został wykluczony, a przedmowa i przypisy były pełne krytyki:
„Materiał nie jest prezentowany wystarczająco konsekwentnie… Czytelnik… będzie się mylił w swoich oczekiwaniach… Poważną wadą książki jest milczenie prac sowieckich naukowców”.
Podano liczne notatki, „które powinny pomóc czytelnikowi sowieckiemu w zrozumieniu błędnych wypowiedzi autora”. Powstaje pytanie, dlaczego przetłumaczono tak gównianą rzecz, nie mówiąc już o używaniu jej jako podręcznika o półprzewodnikach.
Punkt zwrotny 1952
Punkt zwrotny w zrozumieniu roli tranzystorów w Unii nastąpił dopiero w 1952 r., kiedy ukazał się specjalny numer amerykańskiego czasopisma radiotechnicznego „Proceedings of the Institute of Radio Engineers” (obecnie IEEE), w całości poświęcony tranzystorom. Na początku 1953 r. nieustępliwy Berg postanowił położyć nacisk na temat, który rozpoczął 9 lat temu, i poszedł z kartami atutowymi, sięgając na sam szczyt. W tym czasie był już wiceministrem obrony i przygotował list do KC KPZR w sprawie rozwoju podobnej pracy. Wydarzenie to zostało nałożone na sesję VNTORES, na której kolega Loseva, BA Ostroumov, sporządził duży raport „Sowiecki priorytet w tworzeniu kryształowych przekaźników elektronicznych w oparciu o prace OV Loseva”.
Nawiasem mówiąc, był jedynym, który uhonorował wkład kolegi. Wcześniej, w 1947 r., w kilku numerach czasopisma Uspekhi Fizicheskikh Nauk ukazały się recenzje rozwoju fizyki radzieckiej na przestrzeni trzydziestu lat – „Sowieckie badania nad półprzewodnikami elektronicznymi”, „Radiofizyka radziecka ponad 30 lat”, „Sowiecka elektronika ponad 30 lat”, ao Losev i jego studiach nad kristadinem wspomina się tylko w jednej recenzji (B. I. Davydova), a nawet mimochodem.
W tym czasie, w oparciu o prace z 1950 roku, w OKB 498 opracowano pierwsze radzieckie diody szeregowe od DG-V1 do DG-V8. Temat był na tyle tajny, że szyję usunięto ze szczegółów rozwoju już w 2019 roku.
W rezultacie w 1953 r. Utworzono jeden specjalny NII-35 (później „Pulsar”), aw 1954 r. Zorganizowano Instytut Półprzewodników Akademii Nauk ZSRR, którego dyrektorem był szef Loseva, akademik Ioffe. W NII-35, w roku otwarcia, Susanna Madoyan tworzy pierwszą próbkę płaskiego tranzystora p-n-p ze stopu germanu, aw 1955 r. Rozpoczyna się ich produkcja pod markami KSV-1 i KSV-2 (dalej P1 i P2). Jak wspomina wspomniany Nosov:
„Ciekawe, że wykonanie Berii w 1953 roku przyczyniło się do szybkiego powstania NII-35. W tym czasie w Moskwie istniała SKB-627, w której próbowano stworzyć magnetyczną powłokę antyradarową, Beria przejęła przedsiębiorstwo. Po jego aresztowaniu i egzekucji kierownictwo SKB rozważnie rozwiązało się, nie czekając na konsekwencje, budynek, personel i infrastrukturę - wszystko poszło na projekt tranzystorowy, do końca 1953 r. Była tutaj cała grupa A. V. Krasilova”.
Czy to mit, czy nie, pozostaje na sumieniu autora cytatu, ale znając ZSRR, równie dobrze mogło tak być.
W tym samym roku w zakładzie Svetlana w Leningradzie rozpoczęła się przemysłowa produkcja tranzystorów punktowych KS1-KS8 (niezależny odpowiednik Bell Type A). Rok później moskiewski NII-311 z fabryką pilotażową został przemianowany na Sapfir NII z fabryką Optron i przeorientowany na rozwój diod półprzewodnikowych i tyrystorów.
W latach 50. XX wieku w ZSRR, prawie jednocześnie ze Stanami Zjednoczonymi, opracowywano nowe technologie wytwarzania tranzystorów planarnych i bipolarnych: stopowe, dyfuzyjne stopowe i dyfuzyjne mesa. Aby zastąpić serię KSV w NII-160, F. A. Shchigol i N. N. Spiro rozpoczęli seryjną produkcję tranzystorów punktowych S1G-S4G (obudowa serii C została skopiowana z Raytheon SK703-716), wielkość produkcji wynosiła kilkadziesiąt sztuk dziennie.
Jak przebiegało przejście od tych dziesiątek do budowy centrum w Zelenogradzie i produkcji mikroukładów scalonych? Porozmawiamy o tym następnym razem.
