tranzistorių istorija. Tranzistorių išradimas ir puslaidininkinės elektronikos sukūrimas
Tranzistoriaus išradimas, tapęs svarbiausiu XX amžiaus laimėjimu, siejamas su daugelio nuostabių mokslininkų vardais. Apie tuos, kurie sukūrė ir plėtojo puslaidininkinę elektroniką, ir bus aptariami šiame straipsnyje.
Lygiai prieš 50 metų amerikiečiai Johnas Bardeenas, Walteris Brattainas ir Williamas Shockley (1 pav.) buvo apdovanoti Nobelio fizikos premija „už tyrimus puslaidininkių srityje ir tranzistoriaus atradimą“. Nepaisant to, mokslo istorijos analizė aiškiai rodo, kad tranzistoriaus atradimas yra ne tik pelnyta Bardeeno, Brattain ir Shockley sėkmė.
Ryžiai. 1. Nobelio fizikos premijos laureatai už 1956 m
Pirmieji įspūdžiai
Kietojo kūno elektronikos gimimą galima atsekti 1833 m. Tada Michaelas Faradėjus (2 pav.), eksperimentuodamas su sidabro sulfidu, atrado, kad šios medžiagos (ir ji buvo, kaip dabar vadiname puslaidininkio) laidumas didėja didėjant temperatūrai, priešingai nei metalų laidumas. , kuris šiuo atveju sumažėja. Kodėl tai vyksta? Su kuo tai susiję? Faradėjus negalėjo atsakyti į šiuos klausimus.
Kitas kietojo kūno elektronikos kūrimo etapas buvo 1874 m. Vokiečių fizikas Ferdinandas Braunas (3 pav.), būsimasis Nobelio premijos laureatas (1909 m. gaus apdovanojimą „Už išskirtinį indėlį kuriant belaidę telegrafiją“) žurnale Analen der Physik und Chemie publikuoja straipsnį, kuriame , naudojant „natūralių ir dirbtinių sieros metalų“ pavyzdį, apibūdinama svarbiausia puslaidininkių savybė – pravesti elektros srovę tik viena kryptimi. Puslaidininkio ir metalo kontakto ištaisymo savybė prieštaravo Ohmo dėsniui. Brownas (4 pav.) bando paaiškinti pastebėtą reiškinį ir atlieka tolesnius tyrimus, tačiau nesėkmingai. Reiškinys yra, paaiškinimo nėra. Dėl šios priežasties Browno amžininkai nesidomėjo jo atradimu ir tik po penkių dešimtmečių puslaidininkių ištaisymo savybės buvo panaudotos detektorių imtuvuose.
Ryžiai. 3. Ferdinandas Brownas
Ryžiai. 4. Ferdinandas Braunas savo laboratorijoje
1906 metai. Amerikiečių inžinierius Greenleaf Witter Pickard (5 pav.) gauna kristalų detektoriaus patentą (6 pav.). Patentinėje paraiškoje jis rašo: „Plono metalinio laidininko kontaktas su kai kurių kristalinių medžiagų (silicio, galeno, pirito ir kt.) paviršiumi ištaiso ir demoduliuoja aukšto dažnio kintamąją srovę, atsirandančią antenoje priimant radiją. bangos“.
Ryžiai. 5. Žalialapis Pikaras
Ryžiai. 6. Pikaro kristalų detektoriaus schema
Plonas metalinis laidininkas, kurio pagalba buvo kontaktuojamas su kristalo paviršiumi, išoriškai labai priminė katės ūsus.
Picardo kristalų detektorius buvo pradėtas vadinti „katės ūsais“.
Norint „įkvėpti gyvybės“ į Picard detektorių ir kad jis veiktų stabiliai, reikėjo rasti jautriausią kristalo paviršiaus tašką. Tai padaryti nebuvo lengva. Gimsta daug išradingų „katės ūsų“ konstrukcijų (7 pav.), palengvinančių branginamo taško paieškas, tačiau greitas įsiveržimas į vakuuminių vamzdžių radijo inžinerijos priešakį ilgam išsiunčia Picard detektorių į užkulisius.
Ryžiai. 7. Dizaino variantas "katės ūsai"
Visgi „katės ūsai“ yra daug paprastesni ir mažesni nei vakuuminiai diodai, o aukštuose dažniuose – daug efektyvesni. Bet ką daryti, jei vakuuminį triodą, ant kurio buvo paremta visa to meto radioelektronika, (8 pav.) pakeistume puslaidininkiu? Ar tai įmanoma? XX amžiaus pradžioje šis klausimas persekiojo daugelį mokslininkų.
Ryžiai. 8. Vakuuminis triodas
Losevas
Sovietų Rusija. 1918 m Asmeniniu Lenino užsakymu Nižnij Novgorode kuriama radiotechnikos laboratorija (9 pav.). Naujajai vyriausybei labai reikia „belaidžio telegrafo“ ryšio. Laboratorijoje dirba geriausi to meto radijo inžinieriai - M. A. Bonchas-Bruevičius, V. P. Vologdinas, V. K. Lebedinskis, V. V. Tatarinovas ir daugelis kitų.
Ryžiai. 9. Nižnij Novgorodo radijo laboratorija
Atvyksta į Nižnij Novgorodą ir Olegas Losevas (10 pav.).
Ryžiai. 10. Olegas Vladimirovičius Losevas
1920 m. baigęs Tverės realinę mokyklą ir nesėkmingai įstojęs į Maskvos ryšių institutą, Losevas sutiko su bet kokiu darbu, jei tik buvo priimtas į laboratoriją. Jie priima jį kaip pasiuntinį. Nakvynės namai neturi būti pasiuntiniai.
17-metis Losevas yra pasirengęs gyventi laboratorijoje, aikštelėje priešais palėpę, jei tik daryti tai, kas jam patinka.
Nuo mažens jis aistringai domėjosi radijo ryšiu. Pirmojo pasaulinio karo metais Tverėje buvo pastatyta radijo priėmimo stotis. Jos užduotys apėmė Rusijos sąjungininkų Antantės žinučių priėmimą ir po to telegrafu perdavimą Petrogradui. Losevas dažnai lankydavosi radijo stotyje, pažinojo daugybę darbuotojų, jiems padėjo ir neįsivaizdavo savo būsimo gyvenimo be radijo inžinerijos. Nižnij Novgorode jis neturėjo nei šeimos, nei normalaus gyvenimo, tačiau svarbiausia buvo galimybė bendrauti su radijo ryšio srities specialistais, pasimokyti iš jų patirties ir žinių. Atlikęs reikiamus darbus laboratorijoje, jam buvo leista užsiimti savarankišku eksperimentu.
Tuo metu kristalų detektoriais susidomėjimo praktiškai nebuvo. Laboratorijoje šia tema niekas ypatingai nesidomėjo. Pirmenybė tyrime buvo skirta radijo lempoms. Losevas labai norėjo dirbti savarankiškai. Galimybė gauti ribotą darbo sritį „ant lempų“ jo niekaip neįkvepia. Galbūt dėl šios priežasties jis savo tyrimams pasirenka kristalų detektorių. Jo tikslas – patobulinti detektorių, padaryti jį jautresnį ir stabilesnį. Pradėdamas eksperimentus, Losevas klaidingai manė, kad „dėl to, kad kai kurie kontaktai tarp metalo ir kristalo nepaklūsta Omo dėsniui, tikėtina, kad su tokiu kontaktu sujungtoje svyravimo grandinėje gali atsirasti neslopinti svyravimai“. Tuo metu jau buvo žinoma, kad vien srovės įtampos charakteristikos netiesiškumo savaiminiam sužadinimui nepakanka, būtinai turi būti krentanti atkarpa. Bet kuris kompetentingas specialistas nesitikėtų iš detektoriaus sustiprinimo. Tačiau vakarykštis moksleivis apie tai nieko nežino. Jis pakeičia kristalus, adatos medžiagą, tiksliai fiksuoja rezultatus ir vieną gražią dieną kristaluose suranda norimus aktyvius taškus, kurie generuoja aukšto dažnio signalus.
„Kiekvienas nuo vaikystės žino, kad to ir to neįmanoma, bet visada yra neišmanėlis, kuris to nežino, tai jis daro atradimą“, – juokavo Einšteinas.
Losevas atliko pirmuosius generatoriaus kristalų tyrimus pagal paprasčiausią schemą, parodytą Fig. vienuolika.
Ryžiai. 11. Pirmųjų Losevo eksperimentų schema
Išbandęs daugybę kristalų detektorių, Losevas išsiaiškino, kad specialiai apdoroti cinko kristalai geriausiai generuoja vibracijas. Siekdamas gauti aukštos kokybės medžiagų, jis kuria technologiją, kaip paruošti cinktą, sulydant natūralius kristalus elektros lanke. Cincito - anglies antgalio pora, kai buvo įjungta 10 V įtampa, gautas radijo signalas, kurio bangos ilgis 68 m. Sumažėjus generacijai, realizuojamas stiprinančio detektoriaus režimas.
Atkreipkite dėmesį, kad pirmą kartą „generuojantį“ detektorių dar 1910 m. pademonstravo anglų fizikas Williamas Ecclesas (12 pav.).
12 pav. William Henry Eccles
Naujas fizinis reiškinys nepatraukia specialistų dėmesio ir kuriam laikui pasimiršta. Ecclesas taip pat klaidingai paaiškino „neigiamos“ varžos mechanizmą remdamasis tuo, kad puslaidininkio varža mažėja didėjant temperatūrai dėl terminio poveikio, atsirandančio „metalo-puslaidininkio“ sąsajoje.
1922 m. mokslo žurnalo „Telegraphy and Telephony without Wires“ puslapiuose pasirodė pirmasis Losevo straipsnis apie stiprinantį ir generuojantį detektorių. Jame jis labai išsamiai aprašo savo eksperimentų rezultatus ir atkreipia ypatingą dėmesį į privalomą kontakto srovės įtampos kritimo atkarpą.
Tais metais Losevas aktyviai užsiėmė savišvieta. Radiofizikos studijose jam padeda tiesioginis vadovas profesorius V. K. Lebedinskis. Lebedinskis supranta, kad jo jaunasis kolega padarė tikrą atradimą ir taip pat bando paaiškinti pastebėtą efektą, bet veltui. To meto fundamentinis mokslas kvantinės mechanikos dar nežinojo. Losevas savo ruožtu kelia hipotezę, kad esant didelei srovei kontaktinėje zonoje atsiranda tam tikra elektros iškrova kaip įtampos lankas, bet tik be šildymo. Dėl šios iškrovos trumpinamas didelis kontakto atsparumas, todėl galima generuoti.
Tik po trisdešimties metų jie sugebėjo suprasti, kas iš tikrųjų buvo atrasta. Šiandien sakytume, kad Losevo įrenginys yra dviejų gnybtų įrenginys su N formos srovės įtampos charakteristika, arba tunelinis diodas, už kurį japonų fizikas Leo Isaki (13 pav.) 1973 metais gavo Nobelio premiją.
Ryžiai. 13. Leo Isaki
Nižnij Novgorodo laboratorijos vadovybė suprato, kad nebus įmanoma atgaminti efekto serijomis. Šiek tiek padirbėję detektoriai praktiškai prarado stiprinimo ir generavimo savybes. Nebuvo nė kalbos apie lempų atsisakymą. Nepaisant to, praktinė Losevo atradimo reikšmė buvo didžiulė.
1920-aisiais visame pasaulyje, taip pat ir Sovietų Sąjungoje, radijo mėgėjai tapo epidemija. Sovietiniai radijo mėgėjai naudoja pačius paprasčiausius detektorinius imtuvus, surinktus pagal Šapošnikovo schemą (14 pav.).
Ryžiai. 14. Šapošnikovo detektoriaus imtuvas
Priėmimo garsumui ir diapazonui padidinti naudojamos aukštos antenos. Miestuose tokias antenas naudoti buvo sunku dėl pramoninių trukdžių. Atvirose vietose, kur praktiškai nėra trukdžių, ne visada buvo įmanomas geras radijo signalų priėmimas dėl prastos detektorių kokybės. Detektoriaus su cinkitu neigiamos varžos įvedimas į imtuvo antenos grandinę, nustatytas režimu, artimu savaiminiam sužadinimui, žymiai sustiprino gaunamus signalus. Radijo mėgėjams pavyko išgirsti tolimiausias stotis. Žymiai padidėjo selektyvumas. Ir tai nenaudojant vakuuminių vamzdžių!
Lempos nebuvo pigios, joms reikėjo specialaus maitinimo šaltinio, o Losevo detektorius galėjo veikti su įprastomis žibintuvėlio baterijomis.
Dėl to paaiškėjo, kad paprasti Šapošnikovo sukurti imtuvai su generuojančiais kristalais leidžia vykdyti heterodininį priėmimą, kuris tuo metu buvo naujausias radijo technologijos žodis. Vėlesniuose straipsniuose Losevas aprašo techniką, leidžiančią greitai ieškoti aktyvių taškų cinkito paviršiuje ir pakeičia anglies antgalį metaliniu. Jis pateikia rekomendacijas, kaip apdoroti kristalus, pateikia keletą praktinių radijo imtuvų savarankiško surinkimo schemų (15 pav.).
Ryžiai. 15. O. V. Losevo pagrindinė kristadino schema
Losevo įrenginys leidžia ne tik priimti signalus dideliais atstumais, bet ir juos perduoti. Radijo mėgėjai masiškai, remdamiesi detektoriais-generatoriais, gamina radijo siųstuvus, kurie palaiko ryšį kelių kilometrų spinduliu. Netrukus buvo išleista Losevo brošiūra (16 pav.). Jis parduodamas milijonais kopijų. Entuziastingi radijo mėgėjai įvairiems mokslo populiarinimo žurnalams rašė, kad „pavyzdžiui, Tomske cinkito detektoriaus pagalba galima išgirsti Maskvos, Nižnio ir net užsienio stotis“.
Ryžiai. 16. Losevo brošiūra, 1924 m. leidimas
Losevas gauna patentus visiems savo techniniams sprendimams, pradedant nuo 1923 m. gruodžio mėn. paskelbto „Imtuvo detektoriaus-heterodino“.
Losevo straipsniai publikuojami tokiuose žurnaluose kaip ZhETF, Doklady AN SSSR, Radio Revue, Philosophical Magazine, Physikalische Zeitschrift.
Losevas tampa įžymybe, tačiau jam dar nėra dvidešimties metų!
Pavyzdžiui, 1924 m. spalio mėn. amerikiečių žurnalo „The Wireless World and Radio Review“ Losevo straipsnio „Osciliuojantys kristalai“ redakcinėje pratarmėje rašoma: „Šio straipsnio autorius Olegas Losevas iš Rusijos gana trumpai atrado virpesių savybes. kai kuriuose kristaluose.
Kitas amerikiečių žurnalas „Radio News“ maždaug tuo pačiu metu publikuoja straipsnį, pavadintą „Sensacingas išradimas“, kuriame pažymima: „Nereikia įrodinėti, kad tai revoliucinis radijo išradimas. Netrukus kalbėsime apie grandinę su trimis ar šešiais kristalais, kaip dabar kalbame apie grandinę su trimis ar šešiais stiprintuvų vamzdeliais. Prireiks kelerių metų, kol generuojantis kristalas bus pakankamai patobulintas, kad taptų geresnis už vakuuminį vamzdelį, bet mes prognozuojame, kad ateis laikas.
Šio straipsnio autorius Hugo Gernsbeckas Losevo kietojo kūno imtuvą vadina kristadinu (kristalas + vietinis osciliatorius). Ir ne tik vardija, bet ir apdairiai registruoja pavadinimą kaip prekės ženklą (17 pav.). Kristadinų paklausa yra didžiulė.
Ryžiai. 17. Losevo kristalų detektorius. Pagaminta Radio News Laboratories. JAV, 1924 m
Įdomu tai, kad kai vokiečių radijo technikai atvyksta į Nižnij Novgorodo laboratoriją asmeniškai susipažinti su Losevu, jie netiki savo akimis. Juos stebina išradėjo talentas ir jaunas amžius. Laiškuose iš užsienio Losevas buvo vadinamas tik profesoriumi. Niekas negalėjo pagalvoti, kad profesorius tik mokosi gamtos mokslų pagrindų. Tačiau labai greitai Losevas taps puikiu eksperimentiniu fiziku ir vėl privers pasaulį kalbėti apie save.
Laboratorijoje iš pasiuntinio pareigų perkeliamas į laborantus ir aprūpinamas būstu. Nižnij Novgorode Losevas susituokia (tačiau nesėkmingai, kaip vėliau paaiškėjo), aprūpina savo gyvenimą ir toliau dirba su kristalais.
1928 m. vyriausybės sprendimu Nižnij Novgorodo radijo laboratorijos temos kartu su darbuotojais buvo perduotos Leningrado centrinei radijo laboratorijai, kuri savo ruožtu taip pat buvo nuolat pertvarkoma. Naujoje vietoje Losevas toliau studijavo puslaidininkius, tačiau netrukus Centrinė radijo laboratorija buvo pertvarkyta į Transliacijų priėmimo ir akustikos institutą. Naujasis institutas turi savo tyrimų programą, susiaurėja darbų apimtys. Laborantui Losevui pavyksta įsidarbinti ne visą darbo dieną Leningrado fizikos ir technologijos institute (LFTI), kur jis turi galimybę tęsti naujų puslaidininkių fizikinių efektų tyrimus. Dešimtojo dešimtmečio pabaigoje Losevui kilo mintis sukurti trijų elektrodų vakuuminio radijo vamzdžio kietojo kūno analogą.
1929–1933 m., A.F.Ioffe'o siūlymu, Losevas atliko puslaidininkinio įtaiso, kuris visiškai pakartojo taškinio tranzistoriaus konstrukciją, tyrimą. Kaip žinote, šio įrenginio veikimo principas yra valdyti srovę, tekančią tarp dviejų elektrodų, naudojant papildomą elektrodą. Losevas iš tikrųjų pastebėjo šį efektą, tačiau, deja, bendras tokio valdymo koeficientas neleido gauti signalo stiprinimo. Tam Losevas naudojo tik karborundo (SiC) kristalą, o ne cinkito (ZnO) kristalą, kurio charakteristikos buvo žymiai geresnės kristalų stiprintuve (Kas keista! Ar jis neturėtų žinoti apie šio kristalo savybes.) Iki neseniai buvo manoma, kad po priverstinio pasitraukimo iš LPTI Losevas negrįžo prie puslaidininkinių stiprintuvų idėjos. Tačiau yra gana kurioziškas dokumentas, parašytas paties Losevo. Ji datuojama 1939 m. liepos 12 d., šiuo metu saugoma Politechnikos muziejuje. Šiame dokumente, pavadintame „Olego Vladimirovičiaus Losevo biografija“, be įdomių faktų apie jo gyvenimą, yra ir mokslinių rezultatų sąrašas. Ypač įdomios šios eilutės: „Nustatyta, kad trijų elektrodų sistema gali būti sudaryta iš puslaidininkių, panašių į triodą, kaip triodą, suteikiantį charakteristikas, rodančias neigiamą varžą. Šiuos darbus šiuo metu ruošiu publikuoti...“.
Deja, šių kūrinių, galinčių visiškai pakeisti idėją apie tranzistoriaus, revoliucingiausio XX amžiaus išradimo, atradimo istoriją, likimas dar nenustatytas.
Kalbant apie išskirtinį Olego Vladimirovičiaus Losevo indėlį į šiuolaikinės elektronikos kūrimą, tiesiog neįmanoma nepaminėti jo atradimo apie šviesos diodą.
Šio atradimo mastas dar nesuvokiamas. Praeis nedaug laiko, o kiekvienuose namuose vietoj įprastos kaitrinės lempos degs „elektroniniai šviesos generatoriai“, kaip Losevas vadino šviesos diodais.
Dar 1923 m., eksperimentuodamas su kristadinais, Losevas atkreipė dėmesį į kristalų švytėjimą, kai per juos teka elektros srovė. Ypač ryškiai švietė karborundo detektoriai. 1920-aisiais Vakaruose elektroliuminescencijos reiškinys vienu metu netgi buvo vadinamas „Losevo šviesa“ (Losev light, Lossew Licht). Losevas ėmėsi gautos elektroliuminescencijos tyrimo ir paaiškinimo. Jis pirmasis įvertino didžiules tokių šviesos šaltinių perspektyvas, pabrėždamas didelį jų ryškumą ir greitį. Losevas tapo pirmojo patento, skirto šviesos relės įtaiso su elektroliuminescenciniu šviesos šaltiniu išradimui, savininku.
XX amžiaus aštuntajame dešimtmetyje, kai buvo pradėti plačiai naudoti šviesos diodai, žurnale „Electronic World“ buvo rastas anglo Henry Round straipsnis 1907 m., kuriame autorius, būdamas Marconi laboratorijos darbuotojas, pranešė, kad matė. švytėjimas karborundo detektoriaus kontakte, kai jį veikia išorinis elektrinis laukas. Nebuvo pateikta jokių svarstymų, paaiškinančių šio reiškinio fiziką. Ši pastaba neturėjo jokios įtakos vėlesniems tyrimams elektroliuminescencijos srityje, tačiau straipsnio autorius šiandien oficialiai laikomas šviesos diodo atradėju.
Losevas savarankiškai atrado elektroliuminescencijos reiškinį ir atliko daugybę tyrimų karborundo kristalo pavyzdžiu. Jis išskyrė du fiziškai skirtingus reiškinius, kurie stebimi esant skirtingam kontaktų įtampos poliškumui. Neabejotinas jo nuopelnas yra prieš suskaidytos elektroliuminescencijos, kurią jis pavadino „švytėjimu numeris vienas“, ir įpurškimo elektroliuminescencijos – „švytėjimo numeris du“ efekto atradimas. Šiandien, kuriant elektroliuminescencinius ekranus, plačiai naudojamas priešskilimo liuminescencijos efektas, o įpurškimo elektroliuminescencija yra šviesos diodų ir puslaidininkinių lazerių pagrindas. Losevui pavyko padaryti didelę pažangą suprasdamas šių reiškinių fiziką dar gerokai prieš sukūręs puslaidininkių juostos teoriją. Vėliau, 1936 m., švytėjimą numeris vienas iš naujo atrado prancūzų fizikas Georgesas Destriaux. Mokslinėje literatūroje jis žinomas kaip „Destrio efektas“, nors pats Destrio šio reiškinio atradimui pirmenybę teikė Olegui Losevui. Tikriausiai būtų nesąžininga ginčyti raundo prioritetą atidarant šviesos diodą. Ir vis dėlto neturime pamiršti, kad Marconi ir Popovas pagrįstai laikomi radijo išradėjais, nors visi žino, kad Hertzas pirmasis stebėjo radijo bangas. Ir tokių pavyzdžių mokslo istorijoje yra daug.
Garsus amerikiečių elektroliuminescencijos mokslininkas Egonas Lobneris straipsnyje „Šviesos diodo subistorija“ apie Losevą rašo: „Savo novatoriškais tyrimais šviesos diodų ir fotodetektorių srityje jis prisidėjo prie optinio ryšio pažangos ateityje. Jo tyrimai buvo tokie tikslūs, o publikacijos tokios aiškios, kad dabar galima lengvai įsivaizduoti, kas tada vyko jo laboratorijoje. Jo intuityvus pasirinkimas ir eksperimentavimo menas yra tiesiog nuostabus.
Šiandien suprantame, kad neįmanoma įsivaizduoti kietojo kūno elektronikos vystymosi be puslaidininkių sandaros kvantinės teorijos. Todėl Losevo talentas yra nuostabus. Nuo pat pradžių jis matė vieningą fizinę kristadino prigimtį ir įpurškimo liuminescencijos reiškinį ir tuo gerokai lenkė savo laiką.
Po jo detektorių ir elektroliuminescencijos tyrimai buvo atliekami atskirai vienas nuo kito, kaip nepriklausomos sritys. Rezultatų analizė rodo, kad beveik dvidešimt metų po Losevo kūrinio pasirodymo nieko naujo nebuvo padaryta siekiant suprasti šio reiškinio fiziką. Tik 1951 metais amerikiečių fizikas Kurtas Lehovecas (18 pav.) nustatė, kad aptikimas ir elektroliuminescencija yra tos pačios prigimties, susijusios su srovės nešėjų elgesiu p-n sandūrose.
Ryžiai. 18. Kurtas Lechovecas
Pažymėtina, kad savo darbe Lekhovetsas pirmiausia cituoja Losevo darbus apie elektroliuminescenciją.
1930–31 metais Losevas atliko daugybę eksperimentų aukštu eksperimentiniu lygiu su įstrižomis sekcijomis, kurios ištempia tiriamą plotą, ir elektrodų sistema, įtraukta į kompensavimo matavimo grandinę, skirtą potencialams matuoti skirtinguose sluoksniuotos struktūros skerspjūvio taškuose. Perkeldamas metalinį „katės ūsą“ per pjūvį, jis iki mikrono tikslumu parodė, kad paviršiuje esanti kristalo dalis turi sudėtingą struktūrą. Jis atskleidė maždaug dešimties mikronų storio aktyvų sluoksnį, kuriame buvo pastebėtas įpurškimo liuminescencijos reiškinys. Remdamasis eksperimentų rezultatais, Losevas padarė prielaidą, kad vienpolio laidumo priežastis yra elektronų judėjimo sąlygų skirtumas abiejose aktyviojo sluoksnio pusėse (arba, kaip šiandien sakytume, skirtingų laidumo tipų). Vėliau, eksperimentuodamas su trimis ar daugiau elektrodų zondų, esančių šiose srityse, jis tikrai patvirtino savo prielaidą. Šie tyrimai yra dar vienas reikšmingas Losevo, kaip fiziko, pasiekimas.
1935 m., Dėl kitos transliavimo instituto reorganizacijos ir sunkių santykių su vadovybe, Losevas liko be darbo. Laboratoriui Losevui buvo leista daryti atradimus, bet ne leisti laiką šlovės spinduliuose. Ir tai nepaisant to, kad jo vardas buvo gerai žinomas šio pasaulio galingiesiems. 1930 m. gegužės 16 d. laiške akademikas A. F. Ioffe rašo savo kolegai Paului Ehrenfestui: „Moksliniu požiūriu aš turiu nemažai sėkmės. Taigi Losevas gavo karborundo ir kitų kristalų švytėjimą, veikiant 2–6 voltų elektronams. Spektro švytėjimo riba yra ribota ... ".
Ilgą laiką Losevas turėjo savo darbo vietą LPTI, tačiau į institutą jo neveža, jis per daug savarankiškas žmogus. Visi darbai atlikti savarankiškai – nė viename nėra bendraautorių.
Padedamas draugų, Losevas įsidarbina asistentu Pirmojo medicinos instituto fizikos katedroje. Naujoje vietoje jam daug sunkiau dirbti mokslinį darbą, nes nėra reikalingos įrangos. Nepaisant to, išsikėlęs tikslą pasirinkti medžiagą fotoelementų ir fotorezistorių gamybai, Losevas toliau tiria kristalų fotoelektrines savybes. Jis tiria daugiau nei 90 medžiagų ir išryškina silicį jo pastebimu jautrumu šviesai.
Tuo metu nebuvo pakankamai grynų medžiagų, kad būtų galima tiksliai atkurti gautus rezultatus, tačiau Losevas (jau ne vieną kartą!) intuityviai supranta, kad ateitis priklauso šiai medžiagai. 1941 metų pradžioje pradėjo dirbti su nauja tema – „Elektrolitinių fotorezistorių metodas, kai kurių silicio lydinių jautrumas šviesai“. Prasidėjus Didžiajam Tėvynės karui, Losevas nepasitraukė į evakuaciją, norėdamas užbaigti straipsnį, kuriame pristatė savo tyrimų apie silicį rezultatus. Matyt, jam pavyko baigti darbą, nes straipsnis buvo išsiųstas ZhETF redaktoriams. Tuo metu redakcija jau buvo evakuota iš Leningrado. Deja, po karo šio straipsnio pėdsakų aptikti nepavyko, o dabar galima tik spėlioti apie jo turinį.
1942 m. sausio 22 d. Olegas Vladimirovičius Losevas mirė iš bado apgultame Leningrade. Jam buvo 38 metai.
Tais pačiais 1942 m. JAV „Sylvania“ ir „Western Electric“ pradėjo pramoninę silicio (šiek tiek vėliau ir germanio) taškinių diodų gamybą, kurie buvo naudojami kaip radarų maišytuvai. Losevo mirtis sutapo su silicio technologijos gimimu.
karinis tramplinas
1925 m. Amerikos telefono ir telegrafo korporacija (AT&T) atidaro Bell Telephone Laboratories tyrimų ir plėtros centrą. 1936 m. Bell Telephone Laboratories direktorius Mervynas Kelly nusprendžia sudaryti mokslininkų grupę, kuri atliktų daugybę tyrimų, kuriais siekiama pakeisti vamzdinius stiprintuvus puslaidininkiniais. Grupei vadovavo Josephas Beckeris, kuris įdarbino teorinį fiziką Williamą Shockley ir puikų eksperimentatorių Walterį Brattainą.
Baigęs daktaro laipsnį Masačusetso technologijos institute, garsiajame MIT, ir įstojęs į Bell Telephone Laboratories, Shockley, būdamas išskirtinai ambicingas ir ambicingas žmogus, energingai imasi darbo. 1938 m., 26 metų Shockley darbo knygoje, pasirodo pirmasis puslaidininkinio triodo eskizas. Idėja paprasta ir neoriginali: padaryti įrenginį kuo panašesnį į vakuuminį vamzdelį, tik tuo skirtumu, kad jame esantys elektronai tekės per ploną siūlinį puslaidininkį, o ne skris vakuume tarp katodo ir anodo. Norint valdyti puslaidininkio srovę, turėjo būti įvestas papildomas elektrodas (analogiškas tinkleliui) - jam būtų pritaikyta skirtingo poliškumo įtampa. Taigi bus galima arba sumažinti, arba padidinti elektronų skaičių siūlelyje ir atitinkamai pakeisti jo varžą bei tekančią srovę. Viskas kaip radijo vamzdyje, tik be vakuumo, be stambios stiklinės talpos ir nekaitinant katodo. Elektronų išstūmimas iš kaitinimo siūlelio arba jų antplūdis turėjo įvykti veikiant elektriniam laukui, susidariusiam tarp valdymo elektrodo ir kaitinimo siūlelio, tai yra dėl lauko efekto. Norėdami tai padaryti, sriegis turi būti tiksliai puslaidininkis. Metale yra per daug elektronų ir jokie laukai negali jų išstumti, tačiau laisvųjų elektronų dielektrike praktiškai nėra. Shockley tęsia teorinius skaičiavimus, tačiau visi bandymai sukurti kietojo kūno stiprintuvą nieko neduoda.
Tuo pačiu metu Europoje vokiečių fizikai Robertas Pohlas ir Rudolfas Hilschas sukūrė veikiantį kontaktinį trijų elektrodų kristalinį stiprintuvą kalio bromido pagrindu. Tačiau vokiškas prietaisas neturėjo jokios praktinės vertės. Jis turėjo labai žemą veikimo dažnį. Yra įrodymų, kad XX amžiaus trečiojo dešimtmečio pirmoje pusėje trijų elektrodų puslaidininkinius stiprintuvus „surinko“ du radijo mėgėjai – kanadietis Larry Kaiseris ir naujosios Zelandijos moksleivis Robertas Adamsas. Adamsas, vėliau tapęs radijo inžinieriumi, pastebėjo, kad jam nė į galvą neatėjo mintis pateikti patentą išradimui, nes visą informaciją apie savo stiprintuvą jis gavo iš mėgėjiškų radijo žurnalų ir kitų atvirų šaltinių.
Iki 1926–1930 m apima Leipcigo universiteto profesoriaus Juliaus Lilienfeldo (19 pav.), kuris užpatentavo puslaidininkinio stiprintuvo, dabar žinomo kaip lauko efekto tranzistorius, konstrukciją (20 pav.).
Ryžiai. 19. Julius Lilienfeldas
Ryžiai. 20. Yu.Lilienfeldo lauko tranzistoriaus patentas
Lilienfeldas darė prielaidą, kad silpnai laidžiai medžiagai paskyrus įtampą, jos laidumas pasikeis ir dėl to padidės elektriniai virpesiai. Nepaisant patento gavimo, Lilienfeldui nepavyko sukurti veikiančio įrenginio. Priežastis buvo pati proziškiausia - XX amžiaus 30-aisiais dar nebuvo rasta reikiamos medžiagos, kurios pagrindu būtų galima pagaminti veikiantį tranzistorių. Štai kodėl daugumos to meto mokslininkų pastangos buvo nukreiptos į sudėtingesnio bipolinio tranzistoriaus išradimą. Taigi jie bandė apeiti sunkumus, iškilusius diegiant lauko tranzistorių.
Darbas su kietojo kūno stiprintuvu Bell Telephone Laboratories buvo nutrauktas prasidėjus Antrajam pasauliniam karui. William Shockley ir daugelis jo kolegų komandiruojami į Gynybos ministeriją, kur dirba iki 1945 m. pabaigos.
Kietojo kūno elektronika kariškių nedomino – pasiekimai jiems atrodė abejotini. Su viena išimtimi. Detektoriai. Jie tiesiog atsidūrė istorinių įvykių centre.
Epas kova dėl Didžiosios Britanijos prasidėjo danguje virš Lamanšo sąsiaurio, o kulminaciją pasiekė 1940 m. rugsėjį. Užėmus Vakarų Europą, Anglija akis į akį liko su vokiečių bombonešių armada, naikinančia pakrantės gynybą ir ruošiančia desantinį išsilaipinimą šaliai užimti – operacija „Jūrų liūtas“. Sunku pasakyti, kas išgelbėjo Angliją – stebuklas, premjero Winstono Churchillio ryžtas ar radarų stotys. Trečiojo dešimtmečio pabaigoje pasirodę radarai leido greitai ir tiksliai aptikti priešo lėktuvus ir laiku organizuoti atsakomąsias priemones. Padangėje virš Didžiosios Britanijos praradusi daugiau nei tūkstantį lėktuvų, nacistinė Vokietija 1940 metais prarado susidomėjimą idėja užgrobti Angliją ir pradėjo rengti žaibišką karą Rytuose.
Anglijai reikėjo radarų, radarų – kristalų detektorių, detektorių – gryno germanio ir silicio. Pirmą kartą ir dideliais kiekiais germanis pasirodė gamyklose ir laboratorijose. Su siliciu dėl aukštos jo apdorojimo temperatūros iš pradžių kilo tam tikrų sunkumų, tačiau problema greitai buvo išspręsta. Po to pirmenybė buvo teikiama siliciui. Silicis buvo pigus, palyginti su germaniu. Taigi, tramplinas šokinėti prie tranzistoriaus buvo beveik paruoštas.
Antrasis pasaulinis karas buvo pirmasis karas, kuriame mokslas pagal savo svarbą nugalėti priešą veikė lygiavertiškai su specifinėmis ginklų technologijomis ir kai kuriais atžvilgiais jas net pralenkė. Prisiminkite branduolinius ir raketų projektus. Į šį sąrašą taip pat gali būti įtrauktas tranzistoriaus projektas, kurio prielaidas daugiausia nulėmė karinio radaro kūrimas.
Atidarymas
Pokario metais Bell Telephone Laboratories pradėjo spartinti darbą pasaulinių ryšių srityje. 1940-ųjų įrangoje buvo naudojami du pagrindiniai signalų stiprinimo, konvertavimo ir perjungimo elementai abonentų grandinėse: vakuuminis vamzdis ir elektromechaninė relė. Šie elementai buvo didelių gabaritų, veikė lėtai, sunaudojo daug energijos ir nebuvo labai patikimi. Patobulinti juos reiškė grįžti prie minties naudoti puslaidininkius. „Bell Telephone Laboratories“ atkuriama tyrimų grupė (21 pav.), jos moksliniu direktoriumi tampa „iš karo“ grįžęs Williamas Shockley. Komandą sudaro Walteris Brattainas, Johnas Bardeenas, Johnas Pearsonas, Bertas Moore'as ir Robertas Gibney.
Ryžiai. 21. Murray Hill, Naujasis Džersis, JAV, Bell Laboratories. Tranzistoriaus gimimo vieta.
Pačioje pradžioje komanda priima svarbiausią sprendimą: sutelkti dėmesį į tik dviejų medžiagų – silicio ir germanio, kaip perspektyviausių užduoties įgyvendinimui, savybių tyrimą. Natūralu, kad grupė pradėjo plėtoti prieškarinę Shockley idėją apie lauko efekto stiprintuvą. Tačiau puslaidininkio viduje esantys elektronai atkakliai nekreipė dėmesio į visus galimus vartų elektrodo pokyčius. Nuo aukštos įtampos ir srovių kristalai sprogo, bet nenorėjo keisti savo varžos.
Apie tai galvojo teoretikas Johnas Bardeenas. Shockley, negavęs greito rezultato, prarado susidomėjimą tema ir aktyviai nedalyvavo darbe. Bardeenas teigė, kad nemaža dalis elektronų iš tikrųjų „ne laisvai klajoja“ aplink kristalą, o įstringa kažkokiuose spąstuose pačiame puslaidininkio paviršiuje. Šių „įstrigusių“ elektronų krūvis apsaugo iš išorės veikiantį lauką, kuris neprasiskverbia į didžiąją kristalo dalį. Taip 1947 metais paviršiaus būsenų teorija pateko į kietojo kūno fiziką. Dabar, kai atrodė, kad gedimų priežastis buvo nustatyta, grupė pradėjo prasmingiau įgyvendinti lauko efekto idėją. Kitų minčių tiesiog nebuvo. Jie pradėjo įvairiais būdais apdoroti germanio paviršių, tikėdamiesi pašalinti elektronų spąstus. Išbandėme viską – cheminį ėsdinimą, mechaninį poliravimą, įvairių pasyvatorių tepimą ant paviršiaus. Kristalai buvo panardinti į įvairius skysčius, bet rezultato nebuvo. Tada buvo nuspręsta kuo labiau lokalizuoti valdymo zoną, kuriai vienas iš laidininkų ir valdymo elektrodas buvo pagaminti glaudžiai išdėstytų spyruoklinių adatų pavidalu. Eksperimentuotojas Brattainas, turėjęs 15 metų darbo su įvairiais puslaidininkiais patirtį, osciloskopo rankenėles galėjo sukti 25 valandas per parą.
Teoretikas Bardeenas visada buvo šalia, pasiruošęs dieną ir naktį išbandyti savo teorinius skaičiavimus. Abu tyrinėtojai, kaip sakoma, rado vienas kitą. Jie praktiškai neišėjo iš laboratorijos, tačiau laikas praėjo, o reikšmingų rezultatų vis dar nebuvo.
Kartą Brattainas, kamuojamas nesėkmių, beveik priartino adatas, be to, netyčia sumaišė joms taikomų potencialų poliškumą. Mokslininkas negalėjo patikėti savo akimis. Jis išsigando, bet osciloskopo ekrane aiškiai matėsi signalo stiprinimas. Teoretikas Bardeenas reagavo žaibiškai ir neabejotinai: lauko efekto nėra, ir tai ne apie jį. Signalo stiprinimas atsiranda dėl kitos priežasties. Visais ankstesniais vertinimais tik elektronai buvo laikomi pagrindiniais germanio kristalo srovės nešėjais, o „skylės“, kurios buvo milijonus kartų mažesnės, natūraliai buvo ignoruojamos. Bardinas suprato, kad svarbiausia yra „skylės“. „Skylučių“ įvedimas per vieną elektrodą (šis procesas vadinamas įpurškimu) sukelia neišmatuojamai didesnę srovę kitame elektrode. Ir visa tai daugybės elektronų būsenos nekintamumo fone.
Taigi nenuspėjamu būdu 1947 metų gruodžio 19 dieną gimė taškinis tranzistorius (22 pav.).
Iš pradžių naujasis prietaisas buvo vadinamas germanio triodu. Bardeenui ir Brattainui toks vardas nepatiko. Tai neskambėjo. Jie norėjo, kad pavadinimas baigtųsi „thor“, panašiai kaip rezistorius ar termistorius. Čia jiems į pagalbą ateina laisvai kalbantis elektronikos inžinierius Johnas Pierce'as (jis vėliau taps žinomu mokslo populiarintoju ir mokslinės fantastikos rašytoju J. J. Couplingo pseudonimu). Pierce priminė, kad vienas iš vakuuminio triodo parametrų yra charakteristikos statumas, angliškai – transconductance. Jis pasiūlė panašų parametrą kietojo kūno stiprintuvo transrezistencija, o patį stiprintuvą, o šis žodis tiesiog sukasi ant liežuvio, tranzistoriumi. Vardas patiko visiems.
Praėjus kelioms dienoms po nuostabaus atradimo, 1947 m. gruodžio 23 d., Kūčių vakarą, įvyko tranzistoriaus pristatymas Bell Telephone Laboratories vadovybei (23 pav.).
Ryžiai. 23. Bardeen-Brattain taškinis tranzistorius
Europoje atostogavęs Williamas Shockley skubiai grįžo į Ameriką. Netikėta Bardeeno ir Brattaino sėkmė labai žeidžia jo tuštybę. Jis pirmasis pagalvojo apie puslaidininkinį stiprintuvą, vadovavo grupei, pasirinko tyrimų kryptį, tačiau negalėjo pretenduoti į „žvaigždės“ patento bendraautorystę. Bendro džiūgavimo, blizgučių ir šampano taurių skambesio fone Shockley atrodė nusivylęs ir niūrus. Ir tada atsitinka kažkas, ką nuo mūsų visada slėps laiko šydas. Per vieną savaitę, kurią Shockley vėliau vadins savo „šventąja savaite“, jis sukūrė tranzistoriaus su p-n jungtimis, kurios pakeitė egzotiškas adatas, teoriją, o Naujųjų metų išvakarėse išrado plokštuminį bipolinį tranzistorių. (Atkreipkite dėmesį, kad tikras veikiantis bipolinis tranzistorius buvo pagamintas tik 1950 m.)
Efektyvesnio kietojo kūno stiprintuvo su sluoksniuota struktūra grandinės schemos pasiūlymas išlygino Shockley atradus tranzistoriaus efektą su Bardeenu ir Brattainu.
Po šešių mėnesių, 1948 m. birželio 30 d., Niujorke, Bell Telephone Laboratories būstinėje, sutvarkius visus reikalingus patento formalumus, įvyko atviras tranzistoriaus pristatymas. Tuo metu jau buvo prasidėjęs Šaltasis karas tarp JAV ir Sovietų Sąjungos, tad technines naujoves pirmiausia vertino kariškiai. Visų susirinkusiųjų nuostabai, Pentagono ekspertai nesidomėjo tranzistoriumi ir rekomendavo jį naudoti klausos aparatuose.
Po kelerių metų naujasis prietaisas tapo nepakeičiamu karinių raketų valdymo sistemos komponentu, tačiau būtent tą dieną kariškių trumparegystė išgelbėjo tranzistorių iš antraštės „visiškai slapta“.
Į išradimą žurnalistai taip pat reagavo be didelių emocijų. Keturiasdešimt šeštame puslapyje New York Times skiltyje „Radijo naujienos“ buvo trumpas pranešimas apie naujo radijo įrenginio išradimą. Bet tik.
„Bell Telephone Laboratories“ nesitikėjo tokio pokyčio. Kariniai užsakymai su dosniu finansavimu nebuvo numatyti net tolimoje ateityje. Priimamas skubus sprendimas tranzistoriaus licencijas parduoti visiems. Sandorio suma – $25 000. Įrengiamas mokymo centras, rengiami seminarai specialistams. Rezultatai laukia neilgai (24 pav.).
Tranzistorius sparčiai randamas įvairiose srityse – nuo karinės ir kompiuterinės įrangos iki plataus vartojimo elektronikos. Įdomu tai, kad pirmasis nešiojamas radijo imtuvas ilgą laiką buvo vadinamas tranzistoriumi.
Europos atitikmuo
Trijų elektrodų puslaidininkinio stiprintuvo kūrimo darbai taip pat buvo atliekami kitoje vandenyno pusėje, tačiau apie juos žinoma daug mažiau.
Visai neseniai belgų istorikas Armandas Van Dormelis ir Stanfordo universiteto profesorius Michaelas Riordanas išsiaiškino, kad Bardeen-Brattain „brolis tranzistorius“ buvo išrastas ir netgi komercializuotas Europoje 1940-ųjų pabaigoje.
Europos taškinio tranzistoriaus išradėjai buvo Herbertas Franzas Matare'as ir Heinrichas Johannas Welkeris (25 pav.). Matare buvo eksperimentinis fizikas, dirbęs Vokietijos firmoje Telefunken ir dirbęs su mikrobangų elektronika bei radaru. Welkeris buvo daugiau teoretikas, ilgą laiką dėstė Miuncheno universitete, o karo metais dirbo liuftvafėje.
Ryžiai. 25. Tranzitrono išradėjai Herbertas Mathare'as ir Heinrichas Welkeris
Jie susitiko Paryžiuje. Po fašistinės Vokietijos pralaimėjimo abu fizikai buvo pakviesti į Amerikos korporacijos „Westinghouse“ Europos skyrių.
Dar 1944 m. Matare, dirbdamas ties radarų puslaidininkiniais lygintuvais, sukūrė įrenginį, kurį pavadino duodiodu. Tai buvo lygiagrečių taškinių lygintuvų pora, naudojanti tą pačią germanio plokštę. Tinkamai pasirinkus parametrus, įrenginys slopino triukšmą radaro priėmimo bloke. Tada Matare atrado, kad įtampos svyravimai viename elektrode gali pakeisti srovės, einančios per antrąjį elektrodą, stiprumą. Atkreipkite dėmesį, kad tokio poveikio aprašymas buvo Lilienfeldo patente ir gali būti, kad Matare apie tai žinojo. Bet kaip ten bebūtų, jis susidomėjo stebimu reiškiniu ir tęsė tyrimus.
Welkeris atėjo į tranzistoriaus idėją kitu kampu, atlikdamas kvantinę fiziką ir kietųjų kūnų juostos teoriją. Pačioje 1945 metų pradžioje jis sukuria kietojo kūno stiprintuvo grandinę, labai panašią į Shockley įrenginį. Kovo mėnesį Welkeris spėja jį surinkti ir išbandyti, tačiau jam nepasisekė labiau nei amerikiečiams. Įrenginys neveikia.
Paryžiuje Mataratui ir Welkeriui pavesta organizuoti pramoninę puslaidininkinių lygintuvų gamybą Prancūzijos telefonų tinklui. 1947 m. pabaigoje lygintuvai paleidžiami į seriją, o Matare ir Welker turi laiko atnaujinti tyrimus. Jie tęsia tolesnius eksperimentus su duodiodu. Kartu jie daro įrašus iš daug grynesnio germanio ir išgauna stabilų stiprinimo efektą. Jau 1948 m. birželio pradžioje Matare ir Welker sukūrė stabilaus darbo taško tranzistorių. Europos tranzistorius pasirodo pusmečiu vėliau nei Bardeen ir Brattain prietaisas, bet visiškai nepriklausomai nuo jo. Matare ir Welker nieko negalėjo žinoti apie amerikiečių darbą. Pirmasis paminėjimas spaudoje apie „Bell Laboratories“ pasirodžiusį „naują radijo inžinerijos įrenginį“ pasirodė tik liepos 1 d.
Tolimesnis Europos išradimo likimas buvo liūdnas. Matare ir Welker rugpjūtį parengė patentinę paraišką išradimui, tačiau Prancūzijos patentų biuras labai ilgai tyrinėjo dokumentus. Tik 1952 metų kovą jie gavo patentą už tranzitrono išradimą – tokį pavadinimą savo puslaidininkiniam stiprintuvui pasirinko vokiečių fizikai. Tuo metu Westinghouse Paryžiaus filialas jau buvo pradėjęs masinę tranzitronų gamybą. Pagrindinis klientas buvo Pašto ministerija. Prancūzijoje buvo nutiesta daug naujų telefono linijų. Tačiau tranzitronų amžius buvo trumpalaikis. Nepaisant to, kad jie dirbo geriau ir ilgiau nei jų amerikiečių „kolega“ (dėl kruopštesnio surinkimo), tranzitronai negalėjo užkariauti pasaulio rinkos. Vėliau Prancūzijos valdžios institucijos apskritai atsisakė subsidijuoti mokslinius tyrimus puslaidininkių elektronikos srityje, pereidamos prie didesnių branduolinių projektų. Matarės ir Welkerio laboratorija sunyko. Mokslininkai nusprendžia grįžti į tėvynę. Iki to laiko Vokietijoje prasidėjo mokslo ir aukštųjų technologijų pramonės atgimimas. Welkeris įsidarbina koncerno „Siemens“ laboratorijoje, kuriai vėliau vadovauja, o Matare persikelia į Diuseldorfą ir tampa nedidelės įmonės „Intermetall“, gaminančios puslaidininkinius prietaisus, prezidentu.
Pokalbis
Jei atseksime amerikiečių likimą, tai Johnas Bardeenas paliko „Bell Telephone Laboratories“ 1951 m., ėmėsi superlaidumo teorijos ir 1972 m. kartu su dviem savo mokiniais buvo apdovanotas Nobelio premija „Už superlaidumo teorijos kūrimą“. “, taip tapdamas vieninteliu istorijoje mokslininku, du kartus Nobelio premijos laureatu.
Walteris Brattainas dirbo Bell Telephone Laboratories iki išėjimo į pensiją 1967 m., kai grįžo į gimtąjį miestą dėstyti fizikos vietiniame universitete.
William Shockley likimas buvo toks. 1955 m. jis paliko „Bell Telephone Laboratories“ ir, finansiškai padedamas Arnoldo Beckmano, įkūrė „Shockly Transistor Corporation“, tranzistorių gamybos įmonę. Daug talentingų mokslininkų ir inžinierių eina dirbti į naująją įmonę, tačiau po dvejų metų dauguma jų palieka Shockley. Arogancija, arogancija, nenoras klausytis kolegų nuomonės ir manija nekartoti klaidos, kurią padarė dirbdamas su Bardeenu ir Brattainu daro savo darbą. Įmonė byra.
Jo buvę darbuotojai Gordonas Moore'as ir Robertas Noyce'as, padedami to paties Beckmano, įkūrė „Fairchild Semiconductor“, o paskui, 1968 m., sukūrė savo įmonę „Intel“.
Shockley svajonę sukurti puslaidininkių verslo imperiją įgyvendino kiti (26 pav.), ir jis vėl gavo išorinio stebėtojo vaidmenį. Ironiška tai, kad dar 1952 m. Shockley pasiūlė sukurti silicio lauko tranzistorių. Tačiau „Shockly Transistor Corporation“ neišleido jokių FET. Šiandien šis įrenginys yra visos kompiuterių pramonės pagrindas.
Ryžiai. 26. Tranzistoriaus raida
Po nesėkmės versle Shockley tampa Stanfordo universiteto profesoriumi. Jis skaito puikias fizikos paskaitas, asmeniškai bendrauja su magistrantais, tačiau jam trūksta buvusios šlovės – visko, ką amerikiečiai vadina talpiu žodžiu viešumas. Shockley įtrauktas į viešąjį gyvenimą ir pradeda rengti pranešimus daugeliu socialinių ir demografinių klausimų. Siūlydamas sprendimus opioms problemoms, susijusioms su gyventojų pertekliumi Azijos šalyse ir nacionaliniais skirtumais, jis slenka į eugeniką ir rasinę netoleranciją. Spauda, televizija, mokslo žurnalai kaltina jį ekstremizmu ir rasizmu. Shockley vėl „išgarsėjo“ ir atrodo, kad jam viskas patinka. Jo, kaip mokslininko, reputacija ir karjera eina į pabaigą. Jis išeina į pensiją, nustoja bendrauti su visais, net su savo vaikais, ir gyvena kaip atsiskyrėlis.
Skirtingi žmonės, skirtingi likimai, bet visus juos vienija įsitraukimas į atradimą, radikaliai pakeitusį mūsų pasaulį.
1947 metų gruodžio 19-ąją galima pagrįstai laikyti naujos eros gimtadieniu. Prasidėjo naujo laiko skaičiavimas. Pasaulis įžengė į skaitmeninį amžių.
Literatūra
- Williamas F. Brinkmanas, Douglasas E. Hagganas, Williamas W. Troutmanas. Tranzistoriaus išradimo istorija ir kur jis mus nuves // IEEE Journal of Solid-State Circuits. T.32, Nr.12. 1997 m. gruodžio mėn.
- Hugo Gernsbackas. Sensacingas radijo išradimas // Radijo žinios. 1924 metų rugsėjis
- Novikovas M.A. Olegas Vladimirovičius Losevas - puslaidininkių elektronikos pradininkas // Kietojo kūno fizika. 2004. 46 tomas, Nr. 1.
- Ostroumovas B., Shlyakhter I. Kristadino išradėjas O. V. Losevas. // Radijas. 1952. Nr.5.
- Žirnovas V., Suetinas N. Inžinieriaus Losevo išradimas // Ekspertas. 2004. Nr.15.
- Lee T.H., Netiesinė radijo istorija. Kembridžo universiteto leidykla. 1998 m.
- Nosov Yu. Tranzistorių paradoksai // Kvant. 2006. Nr.1.
- Andrew Emersonas. Kas iš tikrųjų išrado tranzistorių? www.radiobygones.com
- Maiklas Riordanas. Kaip Europa praleido tranzistorių // IEEE spektras, lapkritis. 2005. www.spectrum.ieee.org