Ở Zelenograd, xung lực sáng tạo của Yuditsky đã đạt đến đỉnh cao và ở đó nó đã bị cắt đứt vĩnh viễn. Để hiểu tại sao điều này lại xảy ra, chúng ta hãy đi sâu vào quá khứ và tìm hiểu xem, nói chung, Zelenograd đã xuất hiện như thế nào, ai đã cai trị nó và những phát triển nào đã được thực hiện ở đó. Chủ đề về bóng bán dẫn và vi mạch của Liên Xô là một trong những chủ đề nhức nhối nhất trong lịch sử công nghệ của chúng ta. Chúng ta hãy cố gắng theo dõi cô ấy từ những thí nghiệm đầu tiên đến Zelenograd.
Năm 1906, Greenleaf Whittier Pickard đã phát minh ra máy dò pha lê, thiết bị bán dẫn đầu tiên có thể được sử dụng thay cho đèn (mở cùng lúc) như thân chính của máy thu thanh. Thật không may, để máy dò hoạt động, nó được yêu cầu phải tìm ra điểm nhạy cảm nhất trên bề mặt của một tinh thể không đồng nhất bằng một đầu dò kim loại (biệt danh là râu mèo), điều này vô cùng khó khăn và bất tiện. Kết quả là máy dò đã bị thay thế bởi các ống chân không đầu tiên, tuy nhiên, trước đó Picard đã kiếm được rất nhiều tiền từ nó và thu hút sự chú ý đến ngành công nghiệp bán dẫn, từ đó mọi nghiên cứu chính của họ bắt đầu.
Máy dò tinh thể đã được sản xuất hàng loạt ngay cả ở Đế quốc Nga; vào năm 1906–1908, Hiệp hội Điện thoại và Điện thoại Không dây Nga (ROBTiT) được thành lập.
Losev
Năm 1922, một nhân viên của phòng thí nghiệm vô tuyến Novgorod, O. V. Losev, khi thử nghiệm với máy dò Picard, đã phát hiện ra khả năng khuếch đại và tạo ra dao động điện của các tinh thể trong những điều kiện nhất định và phát minh ra một nguyên mẫu của một diode máy phát - kristadin. Những năm 1920 ở Liên Xô mới chỉ là giai đoạn khởi đầu của nghiệp dư vô tuyến điện (một thú vui truyền thống của những người đam mê công nghệ Liên Xô cho đến khi Liên bang sụp đổ), Losev đã thành công trong chủ đề này, đề xuất một số phương án tốt cho máy thu vô tuyến trên kristadin. Theo thời gian, anh ấy đã may mắn hai lần - NEP đi vòng quanh đất nước, công việc kinh doanh phát triển, các mối quan hệ được thiết lập, kể cả ở nước ngoài. Kết quả là (một trường hợp hiếm hoi đối với Liên Xô!), Họ đã biết về phát minh của Liên Xô ở nước ngoài, và Losev đã được công nhận rộng rãi khi tài liệu quảng cáo của ông được xuất bản bằng tiếng Anh và tiếng Đức. Ngoài ra, các bức thư đối ứng cho tác giả đã được gửi từ châu Âu (hơn 700 lá thư trong 4 năm: từ 1924 đến 1928), và ông đã thiết lập một cửa hàng bán kristadin theo đơn đặt hàng qua thư (với giá 1 rúp 20 kopecks), không chỉ ở Liên Xô, mà còn ở Châu Âu.
Tác phẩm của Losev được đánh giá cao, biên tập viên của tạp chí Radio News nổi tiếng của Mỹ (Radio News cho tháng 9 năm 1924, trang 294, The Crystodyne Principe) không chỉ dành hẳn một bài báo riêng cho Kristadin và Losev, mà còn tô điểm cho nó một cách vô cùng tâng bốc. mô tả về kỹ sư và sự sáng tạo của anh ta (hơn nữa bài báo dựa trên một bài báo tương tự trên tạp chí Radio Revue ở Paris - cả thế giới đều biết về một nhân viên khiêm tốn của phòng thí nghiệm Nizhny Novgorod, người thậm chí không có bằng cấp cao hơn).
Chúng tôi rất vui được giới thiệu với độc giả trong tháng này một phát minh vô tuyến điện tạo kỷ nguyên sẽ có tầm quan trọng lớn nhất trong vòng vài năm tới. Nhà phát minh trẻ người Nga, Mr. O. V. Lossev đã đưa phát minh này ra thế giới, ông đã không lấy bằng sáng chế nào về nó. Bây giờ có thể làm bất cứ điều gì và mọi thứ với một tinh thể có thể được thực hiện với một ống chân không. … Độc giả của chúng tôi được mời gửi bài viết của họ về nguyên tắc Crystodyne mới. Mặc dù chúng tôi không mong muốn tinh thể có thể thay thế ống chân không, nhưng nó sẽ trở thành một đối thủ cạnh tranh rất mạnh của ống. Chúng tôi dự đoán những điều tuyệt vời cho phát minh mới.
Thật không may, tất cả những điều tốt đẹp sẽ kết thúc, và với sự kết thúc của NEP, cả thương mại và liên hệ cá nhân của các thương nhân tư nhân với châu Âu kết thúc: từ bây giờ, chỉ có cơ quan có thẩm quyền mới có thể giải quyết những việc như vậy và họ không muốn giao dịch bằng kristadins.
Trước đó không lâu, vào năm 1926, nhà vật lý Liên Xô Ya I. Frenkel đã đưa ra giả thuyết về những khiếm khuyết trong cấu trúc tinh thể của chất bán dẫn, mà ông gọi là "lỗ". Vào thời điểm này, Losev chuyển đến Leningrad và làm việc tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Trung tâm và Viện Vật lý và Công nghệ Nhà nước dưới sự lãnh đạo của A. F. Ioffe, trợ lý giảng dạy vật lý tại Viện Y tế Leningrad. Thật không may, số phận của ông thật bi thảm - ông từ chối rời thành phố trước khi cuộc phong tỏa bắt đầu và vào năm 1942, ông chết vì đói.
Một số tác giả tin rằng lãnh đạo của Viện Công nghiệp và cá nhân A. F. Ioffe, người đã phân phối khẩu phần ăn, là nguyên nhân gây ra cái chết của Losev. Đương nhiên, đây không phải là việc anh ta bị bỏ đói một cách có chủ ý, mà là việc ban lãnh đạo không coi anh ta là một nhân viên có giá trị cần được cứu sống. Điều thú vị nhất là trong nhiều năm, các công trình đột phá của Losev không được đưa vào bất kỳ bài luận lịch sử nào về lịch sử vật lý ở Liên Xô: rắc rối là ông không bao giờ được học chính thức, hơn nữa, ông không bao giờ bị phân biệt bởi tham vọng và làm việc tại thời điểm mà những người khác nhận được học hàm.
Kết quả là họ nhớ tới những thành công của người trợ lý phòng thí nghiệm khiêm tốn khi cần thiết, hơn nữa, họ không ngần ngại sử dụng những khám phá của anh ta, nhưng bản thân anh ta thì chắc chắn đã bị lãng quên. Ví dụ, Joffe đã viết cho Ehrenfest vào năm 1930:
“Về mặt khoa học, tôi có một số thành công. Vì vậy, Losev nhận được sự phát sáng trong carborundum và các tinh thể khác dưới tác dụng của các electron có cường độ 2-6 volt. Giới hạn phát quang trong quang phổ là có giới hạn."
Losev cũng phát hiện ra hiệu ứng đèn LED, thật không may, công việc ở nhà của anh không được đánh giá đúng mức.
Ngược lại với Liên Xô, ở phương Tây, trong bài báo của Egon E. Loebner, Subhistories of the Light Emitting Diode (IEEE Transaction Electron Devices. 1976. Vol. ED-23, No.7, July) về cây phát triển thiết bị điện tử Losev là tổ tiên của ba loại thiết bị bán dẫn - bộ khuếch đại, bộ dao động và đèn LED.
Ngoài ra, Losev là một người theo chủ nghĩa cá nhân: trong khi học với các bậc thầy, ông chỉ lắng nghe bản thân, độc lập đặt ra các mục tiêu nghiên cứu, tất cả các bài báo của mình mà không có đồng tác giả (theo tiêu chuẩn của cơ quan khoa học của Liên Xô, chỉ đơn giản là xúc phạm: các tù trưởng). Losev chưa bao giờ chính thức gia nhập bất kỳ trường học nào của các nhà chức trách thời bấy giờ - V. K. Lebedinsky, M. A. Bonch-Bruevich, A. F. Ioffe, và đã trả giá cho điều này bằng nhiều thập kỷ hoàn toàn bị lãng quên. Đồng thời, cho đến năm 1944 ở Liên Xô, máy dò vi sóng theo sơ đồ Losev đã được sử dụng cho radar.
Nhược điểm của máy dò của Losev là các thông số của cristadin khác xa với đèn, và quan trọng nhất, chúng không thể tái tạo trên quy mô lớn, hàng chục năm vẫn tồn tại cho đến khi lý thuyết cơ lượng tử hoàn chỉnh về bán dẫn, không ai hiểu được. vật lý của công việc của họ, và do đó không thể cải thiện chúng. Dưới sức ép của ống chân không, kristadin rời sân khấu.
Tuy nhiên, trên cơ sở các công trình của Losev, ông chủ Ioffe của ông vào năm 1931 đã xuất bản một bài báo tổng hợp "Chất bán dẫn - vật liệu mới cho điện tử", và một năm sau B. V. Kurchatov và V. P. và loại độ dẫn điện được xác định bởi nồng độ và bản chất của tạp chất trong chất bán dẫn, nhưng những công trình này dựa trên nghiên cứu của nước ngoài và việc phát hiện ra bộ chỉnh lưu (1926) và tế bào quang điện (1930). Kết quả là, trường bán dẫn Leningrad trở thành trường đầu tiên và tiên tiến nhất ở Liên Xô, nhưng Ioffe được coi là cha của cô, mặc dù tất cả bắt đầu với trợ lý phòng thí nghiệm khiêm tốn hơn nhiều của ông. Ở Nga, mọi lúc, họ rất nhạy cảm với huyền thoại và truyền thuyết và cố gắng không làm ô uế sự trong sạch của họ bằng bất kỳ sự thật nào, vì vậy câu chuyện về kỹ sư Losev chỉ xuất hiện 40 năm sau khi ông qua đời, tức là vào những năm 1980.
Davydov
Ngoài Ioffe và Kurchatov, Boris Iosifovich Davydov đã thực hiện công việc với chất bán dẫn ở Leningrad (chẳng hạn, thậm chí không có một bài báo nào về anh ta trên Wiki tiếng Nga, và trong một đống nguồn tin, anh ta được nhắc đến một cách ngoan cố là một viện sĩ Ukraine, mặc dù ông ta là Tiến sĩ D., và không liên quan gì đến Ukraine cả). Ông tốt nghiệp LPI năm 1930, trước khi vượt qua các kỳ thi bên ngoài để lấy chứng chỉ, sau đó ông làm việc tại Viện Vật lý và Công nghệ Leningrad và Viện Nghiên cứu Truyền hình. Trên cơ sở công trình đột phá của mình về chuyển động của các electron trong chất khí và chất bán dẫn, Davydov đã phát triển một lý thuyết khuếch tán về sự chỉnh lưu dòng điện và sự xuất hiện của photo-emf và công bố nó trong bài báo “Về lý thuyết chuyển động của electron trong chất khí và chất bán dẫn” (ZhETF VII, số 9–10, trang 1069– 89, 1937). Ông đề xuất lý thuyết của riêng mình về sự di chuyển của dòng điện trong cấu trúc diode của chất bán dẫn, bao gồm những chất có các kiểu dẫn điện khác nhau, sau này được gọi là tiếp điểm p-n, và đề xuất một cách tiên tri rằng germani sẽ phù hợp để thực hiện cấu trúc như vậy. Trong lý thuyết do Davydov đề xuất, lần đầu tiên người ta đưa ra một chứng minh lý thuyết về đường giao nhau p-n và khái niệm tiêm được đưa ra.
Bài báo của Davydov cũng được đánh giá cao ở nước ngoài, dù muộn hơn. John Bardeen, trong bài giảng giải Nobel năm 1956, đã đề cập đến ông như một trong những cha đẻ của lý thuyết bán dẫn, cùng với Sir Alan Herries Wilson, Sir Nevill Francis Mott, William Bradford Shockley và Schottky (Walter Hermann Schottky).
Than ôi, số phận của bản thân Davydov ở quê hương thật đáng buồn, vào năm 1952 trong cuộc đàn áp của "những người theo chủ nghĩa Zionists và những người không có gốc rễ vũ trụ", ông đã bị trục xuất khỏi Viện Kurchatov, tuy nhiên, ông được phép nghiên cứu vật lý khí quyển tại Viện Vật lý của Trái đất của Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô. Sức khỏe suy giảm và những căng thẳng trải qua đã không cho phép anh tiếp tục làm việc trong thời gian dài. Ở tuổi 55, Boris Iosifovich qua đời vào năm 1963. Trước đó, ông vẫn cố gắng chuẩn bị các tác phẩm của Boltzmann và Einstein cho ấn bản tiếng Nga.
Lashkarev
Tuy nhiên, những người Ukraina chân chính và các viện sĩ cũng không đứng sang một bên, mặc dù họ làm việc ở cùng một nơi - trung tâm nghiên cứu chất bán dẫn của Liên Xô, Leningrad. Sinh ra ở Kiev, viện sĩ tương lai của Viện Hàn lâm Khoa học của SSR Ukraina Vadim Evgenievich Lashkarev chuyển đến Leningrad vào năm 1928 và làm việc tại Viện Vật lý Kỹ thuật Leningrad, phụ trách khoa quang học điện tử và tia X, và từ năm 1933 - nhiễu xạ điện tử. phòng thí nghiệm. Ông đã làm việc tốt đến mức vào năm 1935, ông trở thành Tiến sĩ Vật lý và Toán học. n. dựa trên kết quả hoạt động của phòng thí nghiệm mà không cần bảo vệ luận án.
Tuy nhiên, ngay sau đó, sân trượt băng bị đàn áp khiến anh ta xúc động, và cùng năm đó, tiến sĩ khoa học vật lý và toán học bị bắt vì một cáo buộc khá phân liệt là “tham gia vào một nhóm phản cách mạng về sự thuyết phục thần bí”, tuy nhiên, anh ta đã thoát ra một cách nhân đạo đáng ngạc nhiên - chỉ 5 năm lưu đày đến Arkhangelsk. Nói chung, tình huống ở đó rất thú vị, theo hồi ức của cậu học trò, sau này là thành viên của Học viện Khoa học Y khoa N. M Amosov, Lashkarev thực sự tin vào thuyết tâm linh, viễn tưởng, thần giao cách cảm, v.v., đã tham gia các phiên họp (và với một nhóm của cùng những người yêu thích điều huyền bí), mà anh ta đã bị lưu đày. Tuy nhiên, ở Arkhangelsk, ông không phải sống trong một khu trại, mà trong một căn phòng đơn giản và thậm chí còn được nhận vào giảng dạy vật lý.
Năm 1941, trở về sau cuộc sống lưu vong, ông tiếp tục công việc bắt đầu với Ioffe và khám phá ra quá trình chuyển đổi pn trong oxit đồng. Cùng năm, Lashkarev công bố kết quả khám phá của mình trong các bài báo "Điều tra các lớp khóa bằng phương pháp thăm dò nhiệt" và "Ảnh hưởng của tạp chất đến hiệu ứng quang điện của van trong oxit đồng" (đồng tác giả với KM Kosonogova). Sau đó, trong cuộc di tản ở Ufa, ông đã phát triển và thành lập việc sản xuất các điốt đầu tiên của Liên Xô trên oxit đồng cho các đài phát thanh.
Đưa đầu dò nhiệt lại gần kim dò, Lashkarev thực sự đã tái tạo cấu trúc của bóng bán dẫn điểm, vẫn còn một bước - và ông sẽ đi trước người Mỹ 6 năm và mở được bóng bán dẫn, nhưng, than ôi, bước này chưa bao giờ được thực hiện.
Madoyan
Cuối cùng, một cách tiếp cận khác đối với bóng bán dẫn (độc lập với tất cả các bóng bán dẫn khác vì lý do bí mật) đã được thực hiện vào năm 1943. Sau đó, theo sáng kiến của AI Berg, đã được chúng ta biết đến, nghị định nổi tiếng "Trên Radar" đã được thông qua, trong TsNII-108 MO (SG Kalashnikov) và NII-160 (AV Krasilov) được tổ chức đặc biệt, sự phát triển của máy dò bán dẫn bắt đầu. Từ hồi ký của N. A. Penin (nhân viên của Kalashnikov):
"Một ngày nọ, một Berg hào hứng chạy vào phòng thí nghiệm với Tạp chí Vật lý Ứng dụng - đây là một bài báo về máy dò hàn cho radar, hãy viết lại tạp chí cho chính bạn và hành động."
Cả hai nhóm đều đã thành công trong việc quan sát các hiệu ứng bóng bán dẫn. Có bằng chứng về điều này trong hồ sơ phòng thí nghiệm của nhóm máy dò Kalashnikov trong những năm 1946-1947, nhưng những thiết bị như vậy đã bị "vứt bỏ như một cuộc hôn nhân", theo hồi ức của Penin.
Song song đó, vào năm 1948, nhóm của Krasilov, phát triển điốt gecmani cho các trạm radar, nhận được hiệu ứng bóng bán dẫn và cố gắng giải thích nó trong bài báo "Tinh thể triode" - ấn phẩm đầu tiên ở Liên Xô về bóng bán dẫn, độc lập với bài báo của Shockley trên tạp chí "The Physical Xem xét”và gần như đồng thời. Hơn nữa, trên thực tế, chính Berg đang bồn chồn này đã chọc mũi vào hiệu ứng bóng bán dẫn của Krasilov. Ông thu hút sự chú ý đến một bài báo của J. Bardeen và W. H. Brattain, The Transistor, A Semi-Conductor Triode (Phys. Rev. 74, 230 - Xuất bản ngày 15 tháng 7 năm 1948), và được báo cáo trên Fryazino. Krasilov đã kết nối nghiên cứu sinh SG Madoyan của mình với vấn đề này (một người phụ nữ tuyệt vời, người đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất bóng bán dẫn đầu tiên của Liên Xô, nhân tiện, cô ấy không phải là con gái của Bộ trưởng ARSSR GK Madoyan, mà là một người Georgia khiêm tốn. nông dân GA Madoyan). Alexander Nitusov trong bài báo "Susanna Gukasovna Madoyan, người tạo ra triode bán dẫn đầu tiên ở Liên Xô" mô tả cách cô ấy đến với chủ đề này (từ lời nói của cô ấy):
“Năm 1948 tại Viện Công nghệ Hóa học Mátxcơva, tại Khoa Công nghệ Chân không điện và Thiết bị Xả khí” … trong quá trình phân phối các công trình văn bằng, đề tài “Nghiên cứu vật liệu cho một triode tinh thể” đã đến với một sinh viên nhút nhát. người cuối cùng trong danh sách của nhóm. Sợ hãi vì không thể đối phó, người đàn ông tội nghiệp bắt đầu yêu cầu trưởng nhóm cho anh ta một thứ khác. Cô ấy, chú ý đến sự thuyết phục, đã gọi cho cô gái bên cạnh anh ấy và nói: “Susanna, hãy thay đổi với anh ấy. Bạn là một cô gái dũng cảm, năng động với chúng tôi, và bạn sẽ tìm ra điều đó. " Vì vậy, một sinh viên mới tốt nghiệp 22 tuổi, không ngờ rằng, hóa ra lại là người phát triển bóng bán dẫn đầu tiên ở Liên Xô."
Kết quả là, cô nhận được giấy giới thiệu đến NII-160, vào năm 1949, thí nghiệm của Brattain đã được cô tái tạo, nhưng vấn đề không đi xa hơn thế này. Theo truyền thống, chúng tôi đánh giá quá cao tầm quan trọng của những sự kiện đó, nâng chúng lên cấp bậc tạo ra bóng bán dẫn nội địa đầu tiên. Tuy nhiên, bóng bán dẫn không được sản xuất vào mùa xuân năm 1949, mà chỉ có hiệu ứng bóng bán dẫn trên bộ điều khiển vi mô được chứng minh, và các tinh thể germani không được sử dụng riêng mà được chiết xuất từ máy dò Philips. Một năm sau, các mẫu của các thiết bị này đã được phát triển tại Viện Vật lý Lebedev, Viện Vật lý Leningrad và Viện Kỹ thuật Vô tuyến và Điện tử của Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô. Vào đầu những năm 50, các bóng bán dẫn điểm đầu tiên cũng được sản xuất bởi Lashkarev trong một phòng thí nghiệm tại Viện Vật lý thuộc Viện Hàn lâm Khoa học của Ucraina SSR.
Trước sự tiếc nuối lớn lao của chúng tôi, vào ngày 23 tháng 12 năm 1947, Walter Brattain tại Phòng thí nghiệm Điện thoại AT&T Bell đã trình bày về thiết bị mà ông đã phát minh ra - một nguyên mẫu hoạt động của bóng bán dẫn đầu tiên. Năm 1948, đài bán dẫn đầu tiên của AT&T được công bố, và vào năm 1956, William Shockley, Walter Brattain và John Bardeen đã nhận được giải Nobel cho một trong những khám phá vĩ đại nhất trong lịch sử nhân loại. Vì vậy, các nhà khoa học Liên Xô (theo đúng nghĩa đen đã đến một khám phá tương tự trước người Mỹ ở khoảng cách một milimet và thậm chí đã tận mắt chứng kiến, điều đặc biệt khó chịu!) Đã thua cuộc đua bóng bán dẫn.
Tại sao chúng tôi thua cuộc đua bóng bán dẫn
Lý do cho sự việc đáng tiếc này là gì?
Trong những năm 1920–1930, chúng tôi đã đối đầu không chỉ với người Mỹ, mà nói chung, với cả thế giới đang nghiên cứu chất bán dẫn. Những công việc tương tự đang diễn ra ở khắp mọi nơi, trao đổi kinh nghiệm hiệu quả đã được thực hiện, các bài báo được viết và các hội nghị được tổ chức. Liên Xô đã tiến gần nhất đến việc tạo ra bóng bán dẫn, chúng tôi thực sự đã cầm nguyên mẫu của nó trong tay và sớm hơn Yankees 6 năm. Thật không may, trước hết, chúng tôi đã bị cản trở bởi cách quản lý hiệu quả nổi tiếng theo phong cách Liên Xô.
Đầu tiên, công việc về chất bán dẫn được thực hiện bởi một nhóm độc lập, những khám phá giống nhau được thực hiện độc lập, các tác giả không có thông tin về thành tựu của các đồng nghiệp của họ. Lý do cho điều này là sự bí mật hoang tưởng của Liên Xô đối với tất cả các nghiên cứu trong lĩnh vực điện tử quốc phòng. Hơn nữa, vấn đề chính của các kỹ sư Liên Xô là, không giống như người Mỹ, ban đầu họ không chủ ý tìm kiếm sự thay thế cho triode chân không - họ đã phát triển các điốt cho radar (cố gắng sao chép các công ty Đức, Phillips bị bắt giữ), và kết quả cuối cùng thu được gần như tình cờ và không nhận ra ngay tiềm năng của nó.
Vào cuối những năm 1940, các vấn đề về radar chiếm ưu thế trong lĩnh vực điện tử vô tuyến, đối với radar trong điện chân không NII-160 đã phát triển các magnetron và klystron, tất nhiên, người tạo ra chúng đã đi đầu. Máy dò silicon cũng được dùng cho radar. Krasilov đã bị choáng ngợp bởi các chủ đề của chính phủ về đèn và điốt và không còn gánh nặng cho bản thân hơn nữa, bỏ đi đến những lĩnh vực chưa được khám phá. Và đặc điểm của các bóng bán dẫn đầu tiên là ồ, khác xa với các nam châm khổng lồ của các radar mạnh đến mức quân đội không thấy chúng có công dụng gì.
Trên thực tế, không có gì tốt hơn đèn đã thực sự được phát minh cho các radar siêu mạnh, nhiều quái vật thời Chiến tranh Lạnh này vẫn đang hoạt động và hoạt động, cung cấp các thông số vượt trội. Ví dụ, các ống sóng du lịch dạng thanh vòng (lớn nhất thế giới, dài hơn 3 mét) do Raytheon phát triển vào đầu những năm 1970 và vẫn được sản xuất bởi Thiết bị điện tử L3Harris được sử dụng trong các hệ thống AN / FPQ-16 PARCS (1972) và AN / FPS-108 COBRA DANE (1976), sau này là cơ sở của Don-2N nổi tiếng. PARCS theo dõi hơn một nửa số vật thể trên quỹ đạo Trái đất và có khả năng phát hiện một vật thể có kích thước bằng quả bóng rổ ở khoảng cách 3200 km. Một đèn tần số cao hơn nữa được lắp đặt trong radar của Cobra Dane trên hòn đảo Shemya xa xôi, cách bờ biển Alaska 1.900 km, theo dõi các vụ phóng tên lửa không phải của Mỹ và thu thập các quan sát vệ tinh. Đèn radar đang được phát triển và bây giờ, ví dụ, ở Nga, chúng được sản xuất bởi Công ty Cổ phần NPP "Istok" chúng. Shokin (trước đây là NII-160).
Ngoài ra, nhóm của Shockley dựa trên nghiên cứu mới nhất trong lĩnh vực cơ học lượng tử, đã bác bỏ các hướng kết thúc sớm của Yu E. Lilienfeld, R. Wichard Pohl và những người tiền nhiệm khác của những năm 1920 và 1930. Bell Labs, giống như một chiếc máy hút bụi, đã hút những bộ não tốt nhất của Hoa Kỳ cho dự án của mình, không tiếc tiền. Công ty có hơn 2.000 nhà khoa học tốt nghiệp trong đội ngũ nhân viên của mình, và nhóm bóng bán dẫn đứng ở đỉnh của kim tự tháp trí tuệ này.
Có một vấn đề với cơ học lượng tử ở Liên Xô trong những năm đó. Vào cuối những năm 1940, cơ học lượng tử và lý thuyết tương đối bị chỉ trích là "duy tâm tư sản". Các nhà vật lý Liên Xô như K. V. Nikol'skii và D. I. Blokhintsev (xem bài báo bên lề của D. I. Blokhintsev "Phê bình cách hiểu duy tâm về lý thuyết lượng tử", UFN, 1951), đã kiên trì cố gắng phát triển một khoa học "chủ nghĩa Mác đúng", giống như các nhà khoa học Đức Quốc xã. đã cố gắng tạo ra vật lý "đúng chủng tộc", đồng thời phớt lờ công trình của Einstein. Cuối năm 1948, công việc chuẩn bị cho Hội nghị toàn liên hiệp những người đứng đầu các khoa Vật lý với mục đích "sửa chữa" những "thiếu sót" trong vật lý đã diễn ra, tuyển tập "Chống lại chủ nghĩa duy tâm trong vật lý hiện đại" đã được xuất bản, trong đó các đề xuất đã được đưa ra để đè bẹp "Chủ nghĩa Einsteinism".
Tuy nhiên, khi Beria, người giám sát công việc chế tạo bom nguyên tử, hỏi IV Kurchatov rằng liệu có đúng là cần phải từ bỏ cơ học lượng tử và thuyết tương đối hay không, ông đã nghe thấy:
"Nếu bạn từ chối họ, bạn sẽ phải bỏ bom."
Các pogrom đã bị hủy bỏ, nhưng cơ học lượng tử và TO không thể chính thức được nghiên cứu ở Liên Xô cho đến giữa những năm 1950. Ví dụ, một trong những "nhà khoa học mácxít" của Liên Xô vào năm 1952 trong cuốn sách "Những câu hỏi triết học của vật lý hiện đại" (và nhà xuất bản Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô!) Đã "chứng minh" sai lầm của E = mc² sao cho những lang băm hiện đại sẽ phải ghen tị:
“Trong trường hợp này, có một kiểu phân phối lại giá trị của khối lượng mà khoa học vẫn chưa tiết lộ cụ thể, trong đó khối lượng không biến mất và đó là kết quả của sự thay đổi sâu sắc trong các kết nối thực của hệ thống… năng lượng … trải qua những thay đổi tương ứng."
Ông được đồng nghiệp của mình, một "nhà vật lý Mác xít vĩ đại" AK Timiryazev nhắc lại trong bài báo "Một lần nữa về làn sóng chủ nghĩa duy tâm trong vật lý hiện đại":
“Bài báo khẳng định, thứ nhất, việc áp dụng học thuyết Einstei và cơ học lượng tử ở nước ta gắn liền với các hoạt động chống Liên Xô của kẻ thù, và thứ hai, nó diễn ra dưới một hình thức đặc biệt của chủ nghĩa cơ hội - sự ngưỡng mộ đối với phương Tây, và thứ ba,rằng vào những năm 1930, bản chất duy tâm của "vật lý mới" và "trật tự xã hội" do giai cấp tư sản đế quốc đặt lên nó đã được chứng minh."
Và những người này muốn có được một bóng bán dẫn ?!
Các nhà khoa học hàng đầu của Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô Leontovich, Tamm, Fock, Landsberg, Khaikin và những người khác đã bị loại khỏi Khoa Vật lý của Đại học Tổng hợp Moscow vì là "những người duy tâm tư sản". Khi năm 1951, liên quan đến việc thanh lý FTF của Đại học Tổng hợp Moscow, các sinh viên của ông, những người học cùng Pyotr Kapitsa và Lev Landau, được chuyển đến khoa vật lý, họ thực sự ngạc nhiên bởi trình độ giáo viên của khoa vật lý quá thấp.. Đồng thời, trước khi siết chặt đinh vít từ nửa sau thập niên 1930, không có chuyện tẩy rửa tư tưởng trong khoa học, ngược lại, đã có kết quả trao đổi ý kiến với cộng đồng quốc tế, chẳng hạn Robert Paul. thăm Liên Xô vào năm 1928, tham gia cùng với cha đẻ của cơ học lượng tử Paul Dirac (Paul Adrien Maurice Dirac), Max Born và những người khác tại Đại hội VI của các nhà vật lý, ở Kazan, trong khi Losev đã được đề cập đồng thời tự do viết thư về hiệu ứng quang điện đối với Einstein. Dirac vào năm 1932 đã xuất bản một bài báo với sự cộng tác của nhà vật lý lượng tử Vladimir Fock. Thật không may, sự phát triển của cơ học lượng tử ở Liên Xô đã dừng lại vào cuối những năm 1930 và vẫn ở đó cho đến giữa những năm 1950, khi, sau khi Stalin qua đời, các đinh vít ý thức hệ đã được giải phóng và lên án bởi chủ nghĩa Lysenko và những đột phá khoa học cực đoan khác của chủ nghĩa Mác xít "."
Cuối cùng, cũng có yếu tố hoàn toàn trong nước của chúng tôi, chủ nghĩa bài Do Thái đã được đề cập, kế thừa từ Đế quốc Nga. Nó đã không biến mất ở bất cứ đâu sau cuộc cách mạng, và vào cuối những năm 1940, "câu hỏi Do Thái" bắt đầu được nêu ra một lần nữa. Theo hồi ức của nhà phát triển CCD Yu R. Nosov, người đã gặp Krasilov trong cùng một hội đồng luận văn (được nêu trong "Điện tử" số 3/2008):
những người lớn hơn và khôn ngoan hơn biết rằng trong tình huống như vậy họ phải xuống đáy, tạm thời biến mất. Trong hai năm, Krasilov hiếm khi đến thăm NII-160. Họ nói rằng anh ta đang giới thiệu máy dò ở nhà máy Tomilinsky. Sau đó, một số chuyên gia vi sóng Fryazino đáng chú ý do S. A. "Chuyến công tác" kéo dài của Krasilov không chỉ làm chậm sự khởi đầu của bóng bán dẫn của chúng tôi, mà còn làm nảy sinh các nhà khoa học - nhà lãnh đạo và người có thẩm quyền lúc bấy giờ, nhấn mạnh sự thận trọng và thận trọng, điều mà sau này, có thể, đã làm trì hoãn sự phát triển của bóng bán dẫn silic và gali arsenide.
So sánh điều này với công việc của nhóm Bell Labs.
Việc xây dựng chính xác mục tiêu của dự án, tính kịp thời của việc thiết lập nó, sự sẵn có của các nguồn lực khổng lồ. Giám đốc phát triển Marvin Kelly, một chuyên gia về cơ học lượng tử, đã tập hợp một nhóm các chuyên gia hàng đầu từ Massachusetts, Princeton và Stanford, phân bổ cho họ nguồn lực gần như không giới hạn (hàng trăm triệu đô la hàng năm). William Shockley, là một con người, là một kiểu tương tự của Steve Jobs: đòi hỏi điên cuồng, tai tiếng, thô lỗ với cấp dưới, có tính cách ghê tởm (với tư cách là một nhà quản lý, không giống như Jobs, ông ấy cũng không quan trọng), nhưng ở Đồng thời, với tư cách là một trưởng nhóm kỹ thuật, anh ấy có tính chuyên nghiệp cao nhất, tầm nhìn rộng và đầy tham vọng - vì mục tiêu thành công, anh ấy sẵn sàng làm việc 24 giờ một ngày. Đương nhiên, ngoài thực tế rằng ông là một nhà vật lý thực nghiệm xuất sắc. Nhóm được thành lập trên cơ sở đa ngành - mỗi người là một bậc thầy về thủ công của mình.
người Anh
Công bằng mà nói, bóng bán dẫn đầu tiên đã bị đánh giá thấp bởi toàn bộ cộng đồng thế giới, và không chỉ ở Liên Xô, và đây là lỗi của chính thiết bị. Các bóng bán dẫn điểm germani rất khủng khiếp. Chúng có công suất thấp, được làm gần như bằng tay, không bị mất các thông số khi làm nóng và lắc, và đảm bảo hoạt động liên tục trong khoảng từ nửa giờ đến vài giờ. Ưu điểm duy nhất của chúng so với đèn là độ nhỏ gọn khổng lồ và tiêu thụ điện năng thấp. Và vấn đề quản lý nhà nước về phát triển không chỉ ở Liên Xô. Ví dụ, người Anh, theo Hans-Joachim Queisser (một nhân viên của Shockley Transistor Corporation, một chuyên gia về tinh thể silicon và cùng với Shockley, cha đẻ của các tấm pin mặt trời), thường coi bóng bán dẫn là một loại quảng cáo thông minh. mánh lới quảng cáo của Phòng thí nghiệm Bell.
Thật ngạc nhiên, họ đã quản lý để bỏ qua việc sản xuất vi mạch sau bóng bán dẫn, mặc dù thực tế là ý tưởng tích hợp lần đầu tiên được đề xuất vào năm 1952 bởi kỹ sư vô tuyến người Anh Geoffrey William Arnold Dummer (đừng nhầm với Jeffrey Lionel Dahmer người Mỹ nổi tiếng), người sau này trở nên nổi tiếng là "Nhà tiên tri của mạch tích hợp." Trong một thời gian dài, ông đã cố gắng tìm nguồn tài trợ tại nhà nhưng không thành công, chỉ đến năm 1956, ông mới có thể tạo ra một nguyên mẫu vi mạch của riêng mình bằng cách trồng từ lò nung chảy, nhưng cuộc thử nghiệm đã không thành công. Năm 1957, Bộ Quốc phòng Anh cuối cùng đã công nhận công việc của ông là không thể thỏa đáng, các quan chức thúc đẩy việc từ chối bởi chi phí cao và các thông số tồi hơn so với các thiết bị rời (nơi họ lấy giá trị của các thông số của các vi mạch chưa được tạo ra - một bộ máy quan liêu bí mật).
Song song đó, cả 4 công ty bán dẫn của Anh (STC, Plessey, Ferranti và Marconi-Elliott Avionic Systems Ltd (được thành lập bởi sự tiếp quản của Elliott Brothers bởi GEC-Marconi)) đã cố gắng phát triển tư nhân cả 4 công ty bán dẫn của Anh, nhưng không ai trong số họ thực sự thiết lập sản xuất vi mạch. Khá khó để hiểu được sự phức tạp của công nghệ Anh, nhưng cuốn sách "Lịch sử ngành công nghiệp bán dẫn thế giới (Lịch sử và quản lý công nghệ)", được viết vào năm 1990, đã giúp ích.
Tác giả của nó, Peter Robin Morris, lập luận rằng người Mỹ không phải là người đầu tiên phát triển vi mạch. Plessey đã tạo ra nguyên mẫu vi mạch vào năm 1957 (trước Kilby!), Mặc dù hoạt động sản xuất công nghiệp bị trì hoãn cho đến năm 1965 (!!) và thời điểm này đã bị mất. Alex Cranswick, một cựu nhân viên của Plessey, nói rằng họ đã có bóng bán dẫn silicon lưỡng cực rất nhanh vào năm 1968 và sản xuất hai thiết bị logic ECL trên chúng, bao gồm một bộ khuếch đại logarit (SL521), được sử dụng trong một số dự án quân sự, có thể trong máy tính ICL.
Peter Swann tuyên bố trong Corporate Vision and Rapid Technological Change rằng Ferranti đã chuẩn bị chip dòng MicroNOR I đầu tiên cho Hải quân vào năm 1964. Người thu thập các vi mạch đầu tiên, Andrew Wylie, đã làm rõ thông tin này qua thư từ với các nhân viên cũ của Ferranti, và họ đã xác nhận nó, mặc dù hầu như không thể tìm thấy thông tin về điều này ngoài các cuốn sách cực kỳ chuyên sâu của Anh (chỉ có sửa đổi MicroNOR II cho Ferranti Argus 400 1966 thường được biết đến trên mạng của năm).
Theo những gì được biết, STC đã không phát triển IC để sản xuất thương mại, mặc dù họ đã sản xuất các thiết bị lai. Marconi-Elliot đã chế tạo microcircuits thương mại, nhưng với số lượng cực kỳ nhỏ, và hầu như không có thông tin nào về chúng còn sót lại ngay cả trong các nguồn tin của Anh những năm đó. Kết quả là cả 4 công ty của Anh đều bỏ lỡ hoàn toàn việc chuyển đổi sang ô tô thế hệ thứ ba, vốn bắt đầu tích cực ở Hoa Kỳ vào giữa những năm 1960 và thậm chí ở Liên Xô vào cùng thời điểm - ở đây người Anh thậm chí còn tụt hậu so với Liên Xô.
Trên thực tế, đã bỏ lỡ cuộc cách mạng kỹ thuật, họ cũng buộc phải bắt kịp Hoa Kỳ, và vào giữa những năm 1960, Vương quốc Anh (do ICL đại diện) không hề phản đối việc hợp nhất với Liên Xô để sản xuất một đĩa đơn mới. dòng máy tính lớn, nhưng đây là một câu chuyện hoàn toàn khác.
Ở Liên Xô, ngay cả sau khi công bố đột phá của Bell Labs, bóng bán dẫn đã không trở thành ưu tiên của Viện Hàn lâm Khoa học.
Tại Hội nghị toàn liên minh về chất bán dẫn lần thứ VII (1950), giai đoạn đầu sau chiến tranh, gần 40% báo cáo được dành cho quang điện và không có - cho germani và silicon. Và trong giới khoa học cao, họ rất cẩn thận về thuật ngữ, gọi bóng bán dẫn là "triode tinh thể" và cố gắng thay thế "lỗ" bằng "lỗ". Đồng thời, cuốn sách của Shockley đã được dịch với chúng tôi ngay sau khi xuất bản ở phương Tây, nhưng không có sự cho phép của các nhà xuất bản phương Tây và bản thân Shockley. Hơn nữa, trong phiên bản tiếng Nga, đoạn văn có chứa “quan điểm duy tâm của nhà vật lý Bridgman, người mà tác giả hoàn toàn đồng ý,” đã bị loại trừ, trong khi lời nói đầu và ghi chú đầy những lời chỉ trích:
"Tài liệu không được trình bày đủ nhất quán … Người đọc … sẽ bị đánh lừa trong sự mong đợi của mình … Một nhược điểm nghiêm trọng của cuốn sách là sự im lặng trong các công trình của các nhà khoa học Liên Xô."
Nhiều ghi chú đã được đưa ra, "điều này sẽ giúp độc giả Liên Xô hiểu được những phát biểu sai lầm của tác giả."Câu hỏi đặt ra là tại sao một thứ điên rồ như vậy lại được dịch ra, chưa kể đến việc sử dụng nó như một cuốn sách giáo khoa về chất bán dẫn.
Bước ngoặt 1952
Bước ngoặt trong việc tìm hiểu vai trò của bóng bán dẫn trong Liên minh chỉ đến vào năm 1952, khi một số đặc biệt của tạp chí kỹ thuật vô tuyến Hoa Kỳ "Kỷ yếu của Viện Kỹ sư vô tuyến" (nay là IEEE) được xuất bản, hoàn toàn dành cho bóng bán dẫn. Vào đầu năm 1953, Berg kiên cường quyết định đưa chủ đề mà anh ấy đã bắt đầu cách đây 9 năm, và đi với những con bài tẩy, chuyển sang đỉnh cao. Vào thời điểm đó, ông đã là Thứ trưởng Quốc phòng và đã chuẩn bị một lá thư cho Ủy ban Trung ương của CPSU về việc phát triển công việc tương tự. Sự kiện này được chồng lên trong phiên họp của VNTORES, tại đó đồng nghiệp của Losev, BA Ostroumov, đã đưa ra một báo cáo lớn “Ưu tiên của Liên Xô trong việc tạo ra các rơ le điện tử tinh thể dựa trên công trình của OV Losev”.
Nhân tiện, anh là người duy nhất vinh danh đóng góp của đồng nghiệp. Trước đó, vào năm 1947, trong một số số của tạp chí Uspekhi Fizicheskikh Nauk, các bài đánh giá về sự phát triển của vật lý Liên Xô trong hơn ba mươi năm đã được xuất bản - "Các nghiên cứu của Liên Xô về chất bán dẫn điện tử", "Vật lý phóng xạ của Liên Xô trong hơn 30 năm", "Điện tử của Liên Xô qua 30 năm ", và về Losev và các nghiên cứu của ông về kristadin chỉ được đề cập trong một bài phê bình (B. I. Davydova), và thậm chí sau đó đã trôi qua.
Vào thời điểm này, dựa trên công trình của năm 1950, các điốt nối tiếp đầu tiên của Liên Xô từ DG-V1 đến DG-V8 đã được phát triển tại OKB 498. Chủ đề bí mật đến mức cổ đã bị loại bỏ khỏi các chi tiết của sự phát triển đã có vào năm 2019.
Kết quả là vào năm 1953, một chiếc NII-35 đặc biệt duy nhất (sau này là "Pulsar") được thành lập, và vào năm 1954, Viện Chất bán dẫn của Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô được thành lập, giám đốc là viện trưởng của Losev, Viện sĩ Ioffe.. Tại NII-35, vào năm khai trương, Susanna Madoyan tạo ra mẫu đầu tiên của bóng bán dẫn p-n-p bằng hợp kim germani phẳng, và vào năm 1955, việc sản xuất của chúng bắt đầu với các nhãn hiệu KSV-1 và KSV-2 (sau đây gọi là P1 và P2). Như Nosov đã nói ở trên nhớ lại:
“Điều thú vị là vụ hành quyết Beria năm 1953 đã góp phần vào sự hình thành nhanh chóng của NII-35. Vào thời điểm đó, có SKB-627 ở Moscow, trong đó họ cố gắng tạo ra một lớp phủ chống radar từ tính, Beria đã đảm nhận xí nghiệp. Sau khi ông bị bắt và bị hành quyết, ban lãnh đạo SKB thận trọng giải tán mà không cần chờ đợi hậu quả, tòa nhà, nhân sự và cơ sở hạ tầng - mọi thứ đều thuộc về dự án bóng bán dẫn, đến cuối năm 1953, cả nhóm của A. V. Krasilov đã ở đây”.
Cho dù đó có phải là một câu chuyện hoang đường hay không, vẫn nằm trong lương tâm của tác giả của câu trích dẫn, nhưng biết về Liên Xô, điều này có thể xảy ra.
Cùng năm đó, việc sản xuất công nghiệp bóng bán dẫn điểm KS1-KS8 (một chất tương tự độc lập của Bell Loại A) đã bắt đầu tại nhà máy Svetlana ở Leningrad. Một năm sau, Moscow NII-311 với một nhà máy thí điểm được đổi tên thành Sapfir NII với nhà máy Optron và được định hướng lại để phát triển điốt bán dẫn và thyristor.
Trong suốt những năm 1950, ở Liên Xô, gần như đồng thời với Hoa Kỳ, các công nghệ mới để sản xuất bóng bán dẫn phẳng và lưỡng cực đã được phát triển: hợp kim, khuếch tán hợp kim và khuếch tán trung gian. Để thay thế dòng KSV trong NII-160, F. A. Shchigol và N. N. Spiro bắt đầu sản xuất hàng loạt bóng bán dẫn điểm S1G-S4G (vỏ dòng C được sao chép từ Raytheon SK703-716), số lượng sản xuất là vài chục chiếc mỗi ngày.
Quá trình chuyển đổi từ hàng chục công ty này sang việc xây dựng một trung tâm ở Zelenograd và sản xuất các vi mạch tích hợp đã được thực hiện như thế nào? Chúng tôi sẽ nói về điều này vào lần sau.
