In Selenograd erreichte Yuditskys schöpferischer Impuls ein Crescendo und war dort für immer abgeschnitten. Um zu verstehen, warum dies geschah, lassen Sie uns noch einmal in die Vergangenheit eintauchen und herausfinden, wie Selenograd im Allgemeinen entstand, wer darin regierte und welche Entwicklungen dort durchgeführt wurden. Das Thema sowjetischer Transistoren und Mikroschaltungen ist eines der schmerzhaftesten in unserer Technikgeschichte. Versuchen wir, ihr von den ersten Experimenten bis nach Selenograd zu folgen.
1906 erfand Greenleaf Whittier Pickard den Kristalldetektor, das erste Halbleiterbauelement, das anstelle einer Lampe (etwa gleichzeitig geöffnet) als Hauptkörper eines Funkempfängers verwendet werden konnte. Damit der Detektor funktionierte, war es leider erforderlich, den empfindlichsten Punkt auf der Oberfläche eines inhomogenen Kristalls mit einer Metallsonde (Spitzname Cat's Whisker) zu finden, was äußerst schwierig und umständlich war. Dadurch wurde der Detektor von den ersten Vakuumröhren verdrängt, zuvor verdiente Picard jedoch viel Geld damit und machte auf die Halbleiterindustrie aufmerksam, von der aus alle ihre Hauptforschungen begannen.
Kristalldetektoren wurden sogar im Russischen Reich in Massenproduktion hergestellt; 1906-1908 wurde die Russische Gesellschaft für drahtlose Telegraphen und Telefone (ROBTiT) gegründet.
Losev
Im Jahr 1922 entdeckte ein Mitarbeiter des Novgorod-Radiolabors, O. V. Losev, der mit dem Picard-Detektor experimentierte, die Fähigkeit von Kristallen, unter bestimmten Bedingungen elektrische Schwingungen zu verstärken und zu erzeugen, und erfand einen Prototyp einer Generatordiode - Kristadin. Die 1920er Jahre in der UdSSR waren nur der Anfang des Massenfunkamateurismus (ein traditionelles Hobby sowjetischer Geeks bis zum Zusammenbruch der Union). Im Laufe der Zeit hatte er zweimal Glück - die NEP marschierte durch das Land, Geschäfte entwickelten sich, Kontakte wurden geknüpft, auch ins Ausland. Infolgedessen (ein seltener Fall für die UdSSR!) erfuhren sie im Ausland von der sowjetischen Erfindung, und Losev erlangte große Anerkennung, als seine Broschüren in Englisch und Deutsch veröffentlicht wurden. Darüber hinaus wurden aus Europa gegenseitige Briefe an den Autor gesendet (mehr als 700 in 4 Jahren: von 1924 bis 1928), und er richtete einen Versandhandel von Kristadinen (zum Preis von 1 Rubel 20 Kopeken) ein, nicht nur in der UdSSR, aber auch in Europa.
Losevs Werke wurden sehr geschätzt, der Herausgeber der berühmten amerikanischen Zeitschrift Radio News (Radio News für September 1924, S. 294, The Crystodyne Principe) widmete Kristadin und Losev nicht nur einen eigenen Artikel, sondern schmückte ihn auch mit einem äußerst schmeichelhaften Beschreibung des Ingenieurs und seiner Schöpfung (der Artikel basierte außerdem auf einem ähnlichen Artikel in der Pariser Zeitschrift Radio Revue - die ganze Welt wusste von einem bescheidenen Mitarbeiter des Labors in Nischni Nowgorod, der nicht einmal eine höhere Ausbildung hatte).
Wir freuen uns, unseren Lesern diesen Monat eine bahnbrechende Radio-Erfindung präsentieren zu können, die in den nächsten Jahren von allergrößter Bedeutung sein wird. Der junge russische Erfinder Mr. O. V. Lossev hat diese Erfindung der Welt gegeben, er hat keine Patente dafür angemeldet. Es ist jetzt möglich, mit einem Kristall alles zu machen, was mit einer Vakuumröhre möglich ist. … Unsere Leser sind eingeladen, ihre Artikel zum neuen Crystodyne-Prinzip einzureichen. Wir freuen uns zwar nicht, dass der Kristall die Vakuumröhre verdrängt, aber dennoch wird er zu einem sehr starken Konkurrenten der Röhre. Wir sagen der neuen Erfindung Großes voraus.
Leider haben alle guten Dinge ein Ende, und mit dem Ende der NEP endeten sowohl der Handel als auch die persönlichen Kontakte privater Händler mit Europa: Von nun an konnten sich nur noch zuständige Behörden mit solchen Dingen befassen, und sie wollten nicht handeln bei kristadinen.
Kurz zuvor, 1926, stellte der sowjetische Physiker Ya. I. Frenkel eine Hypothese über Defekte in der Kristallstruktur von Halbleitern auf, die er "Löcher" nannte. Zu dieser Zeit zog Losev nach Leningrad und arbeitete am Zentralen Forschungslabor und am Staatlichen Institut für Physik und Technologie unter der Leitung von A. F. Ioffe, wo er nebenbei Physik als Assistent am Leningrader Medizinischen Institut unterrichtete. Leider war sein Schicksal tragisch - er weigerte sich, die Stadt vor Beginn der Blockade zu verlassen und starb 1942 an Hunger.
Einige Autoren glauben, dass die Führung des Industrieinstituts und persönlich A. F. Ioffe, der die Rationen verteilte, für den Tod von Losev verantwortlich sind. Dabei geht es natürlich nicht darum, dass er vorsätzlich verhungert wurde, sondern dass die Geschäftsführung ihn nicht als wertvollen Mitarbeiter sah, dessen Leben es zu retten gilt. Das Interessanteste ist, dass Losevs bahnbrechende Arbeiten viele Jahre lang nicht in historischen Aufsätzen zur Geschichte der Physik in der UdSSR enthalten waren: Das Problem war, dass er nie eine formale Ausbildung erhielt, außerdem zeichnete er sich nie durch Ehrgeiz aus und arbeitete bei eine Zeit, in der andere akademische Titel erhielten.
Infolgedessen erinnerten sie sich an die Erfolge des bescheidenen Laboranten, wenn es nötig war, und zögerten nicht, seine Entdeckungen zu nutzen, aber er selbst war fest vergessen. So schrieb Joffe 1930 an Ehrenfest:
„Wissenschaftlich habe ich eine Reihe von Erfolgen. So erhielt Losev ein Glühen in Carborundum und anderen Kristallen unter der Einwirkung von Elektronen von 2-6 Volt. Die Lumineszenzgrenze im Spektrum ist begrenzt.“
Losev entdeckte auch den LED-Effekt, leider wurde seine Arbeit zu Hause nicht richtig geschätzt.
Im Gegensatz zur UdSSR im Westen im Artikel von Egon E. Loebner, Subhistories of the Light Emitting Diode (IEEE Transaction Electron Devices. 1976. Vol. ED-23, No. 7, July) über den Entwicklungsbaum von elektronischen Geräten Losev ist der Vorfahre drei Arten von Halbleitergeräten - Verstärker, Oszillatoren und LEDs.
Darüber hinaus war Losev ein Individualist: Während seines Studiums bei den Meistern hörte er nur auf sich selbst, setzte unabhängig die Forschungsziele, alle seine Artikel ohne Co-Autoren (die, wie wir uns erinnern, nach den Maßstäben der wissenschaftlichen Bürokratie der UdSSR, ist einfach beleidigend: Häuptlinge). Losev trat nie offiziell einer Schule der damaligen Behörden bei - V. K. Lebedinsky, M. A. Bonch-Bruevich, A. F. Ioffe, und bezahlte dies mit jahrzehntelanger völliger Vergessenheit. Zur gleichen Zeit wurden bis 1944 in der UdSSR Mikrowellendetektoren nach dem Losev-Schema für Radar verwendet.
Der Nachteil von Losevs Detektoren war, dass die Parameter der Cristadine weit von Lampen entfernt waren und vor allem nicht im großen Maßstab reproduzierbar waren Physik ihrer Arbeit und konnten sie daher nicht verbessern. Unter dem Druck von Vakuumröhren verließ der Kristadin die Bühne.
Auf der Grundlage von Losevs Arbeiten veröffentlicht sein Chef Ioffe jedoch 1931 einen allgemeinen Artikel "Halbleiter - neue Materialien für die Elektronik", und ein Jahr später B. V. Kurchatov und V. P. und die Art der elektrischen Leitfähigkeit wird durch die Konzentration und Art der Verunreinigung im Halbleiter, aber diese Arbeiten basierten auf ausländischen Forschungen und der Entdeckung eines Gleichrichters (1926) und einer Fotozelle (1930). Als Ergebnis stellte sich heraus, dass die Leningrader Halbleiterschule die erste und fortschrittlichste in der UdSSR wurde, aber Ioffe galt als ihr Vater, obwohl alles mit seinem viel bescheideneren Laborassistenten begann. In Russland waren sie zu jeder Zeit sehr sensibel für Mythen und Legenden und versuchten, ihre Reinheit nicht mit Fakten zu beschmutzen, so dass die Geschichte des Ingenieurs Losev nur 40 Jahre nach seinem Tod, bereits in den 1980er Jahren, auftauchte.
Davydov
Neben Ioffe und Kurchatov arbeitete Boris Iosifovich Davydov mit Halbleitern in Leningrad (auch zuverlässig vergessen, zum Beispiel gibt es im russischen Wiki nicht einmal einen Artikel über ihn, und in einer Menge Quellen wird er hartnäckig bezeichnet als ein ukrainischer Akademiker, obwohl er promoviert war und mit der Ukraine überhaupt nichts zu tun hatte). 1930 schloss er sein Studium am LPI ab, bevor er die externe Prüfung für ein Zertifikat ablegte, danach arbeitete er am Leningrader Institut für Physik und Technologie und am Forschungsinstitut für Fernsehen. Auf der Grundlage seiner bahnbrechenden Arbeiten zur Bewegung von Elektronen in Gasen und Halbleitern entwickelte Davydov eine Diffusionstheorie der Stromgleichrichtung und des Auftretens von Photo-EMK und veröffentlichte sie im Artikel „On the Theory of Electron Motion in Gases and Semiconductors“. (ZhETF VII, Heft 9–10, S. 1069–89, 1937). Er schlug seine eigene Theorie des Stromdurchgangs in Diodenstrukturen von Halbleitern vor, einschließlich solcher mit unterschiedlichen Leitfähigkeitstypen, die später als p-n-Übergänge bezeichnet wurden, und schlug prophetisch vor, dass Germanium für die Implementierung einer solchen Struktur geeignet wäre. In der von Davydov vorgeschlagenen Theorie wurde zunächst eine theoretische Begründung des p-n-Übergangs gegeben und das Konzept der Injektion eingeführt.
Auch im Ausland wurde Davydovs Artikel sehr geschätzt, wenn auch später. John Bardeen erwähnte ihn in seiner Nobel-Vorlesung 1956 als einen der Väter der Halbleitertheorie, zusammen mit Sir Alan Herries Wilson, Sir Nevill Francis Mott, William Bradford Shockley und Schottky (Walter Hermann Schottky).
Leider war das Schicksal von Davydov selbst in seiner Heimat traurig, 1952 wurde er während der Verfolgung von "Zionisten und wurzellosen Kosmopoliten" als unzuverlässig aus dem Kurchatov-Institut ausgewiesen, durfte jedoch am Institut für Physik der die Erde der Akademie der Wissenschaften der UdSSR. Die untergrabene Gesundheit und der erlebte Stress erlaubten ihm nicht, lange weiterzuarbeiten. Im Alter von nur 55 Jahren starb Boris Iosifovich 1963. Zuvor gelang es ihm noch, die Werke von Boltzmann und Einstein für die russische Ausgabe vorzubereiten.
Lashkarev
Aber auch echte Ukrainer und Akademiker standen nicht abseits, obwohl sie am selben Ort arbeiteten - im Herzen der sowjetischen Halbleiterforschung, Leningrad. Der in Kiew geborene zukünftige Akademiker der Akademie der Wissenschaften der Ukrainischen SSR Vadim Evgenievich Lashkarev zog 1928 nach Leningrad und arbeitete am Leningrader Physikotechnischen Institut, wo er die Abteilung für Röntgenstrahlen und elektronische Optik leitete, und seit 1933 - die Elektronenbeugung Labor. Er arbeitete so gut, dass er 1935 Doktor der Physik und Mathematik wurde. n. basierend auf den Ergebnissen der Labortätigkeit, ohne eine Dissertation zu verteidigen.
Doch schon bald danach rührte ihn die Eisbahn der Repressionen, und im selben Jahr wurde der promovierte Physiker und Mathematiker unter einem ziemlich schizophrenen Vorwurf der „Beteiligung an einer konterrevolutionären Gruppe mystischer Überzeugungen“verhaftet kam überraschend menschlich davon - nur 5 Jahre Exil nach Archangelsk. Im Allgemeinen war die Situation dort interessant, nach den Erinnerungen seines Studenten, später Mitglied der Akademie der Medizinischen Wissenschaften NM Amosov, Lashkarev glaubte wirklich an Spiritualismus, Telekinese, Telepathie usw., nahm an Sitzungen teil (und mit einer Gruppe) der gleichen Liebhaber des Paranormalen), für die er verbannt wurde. In Archangelsk lebte er jedoch nicht in einem Lager, sondern in einem einfachen Zimmer und wurde sogar zum Physikunterricht zugelassen.
1941 aus dem Exil zurückgekehrt, setzte er die mit Ioffe begonnene Arbeit fort und entdeckte den pn-Übergang in Kupferoxid. Im selben Jahr veröffentlichte Lashkarev die Ergebnisse seiner Entdeckungen in den Artikeln "Untersuchung der Sperrschichten durch die thermische Sondenmethode" und "Der Einfluss von Verunreinigungen auf den Ventilphotoelektrischen Effekt in Kupferoxid" (gemeinsam mit KM Kosonogova). Später, bei der Evakuierung in Ufa, entwickelte und baute er die Produktion der ersten sowjetischen Dioden auf Kupferoxid für Radiostationen auf.
Lashkarev brachte die Thermosonde näher an die Detektornadel und reproduzierte tatsächlich die Struktur eines Punkttransistors, immer noch ein Schritt - und er würde den Amerikanern 6 Jahre voraus sein und den Transistor öffnen, aber dieser Schritt wurde leider nie gemacht.
Madoyan
Schließlich wurde 1943 ein anderer Zugang zum Transistor (aus Gründen der Geheimhaltung unabhängig von allen anderen) beschritten. Dann wurde auf Initiative von AI Berg, der uns bereits bekannt war, das berühmte Dekret "On Radar" verabschiedet, in speziell organisierten TsNII-108 MO (SG Kalaschnikow) und NII-160 (AV Krasilov) begann die Entwicklung von Halbleiterdetektoren. Aus den Memoiren von N. A. Penin (Angestellter von Kalaschnikow):
"Eines Tages lief ein aufgeregter Berg mit dem Journal of Applied Physics ins Labor - hier ist ein Artikel über geschweißte Detektoren für Radare, schreiben Sie das Magazin für sich selbst um und handeln Sie."
Beide Gruppen waren erfolgreich bei der Beobachtung von Transistoreffekten. Beweise dafür gibt es in den Laboraufzeichnungen der Kalaschnikow-Detektorgruppe für 1946-1947, aber solche Geräte wurden nach Penins Erinnerungen „als Ehe verworfen“.
Parallel dazu erhielt 1948 Krasilovs Gruppe, die Germaniumdioden für Radarstationen entwickelte, den Transistoreffekt und versuchte, ihn in dem Artikel "Crystal Triode" zu erklären - der ersten Veröffentlichung in der UdSSR über Transistoren, unabhängig von Shockleys Artikel in "The Physical Review" und fast gleichzeitig. Außerdem steckte derselbe rastlose Berg buchstäblich seine Nase in den Transistoreffekt von Krasilov. Er verwies auf einen Artikel von J. Bardeen und W. H. Brattain, The Transistor, A Semi-Conductor Triode (Phys. Rev. 74, 230 – Veröffentlicht am 15. Juli 1948) und berichtete in Fryazino. Krasilov verband seine Doktorandin SG Madoyan mit dem Problem (eine wunderbare Frau, die eine wichtige Rolle bei der Herstellung der ersten sowjetischen Transistoren spielte, sie ist übrigens nicht die Tochter des Ministers der ARSSR GK Madoyan, sondern eine bescheidene Georgierin Bauer GA Madoyan). Alexander Nitusov beschreibt in dem Artikel "Susanna Gukasovna Madoyan, die Schöpferin der ersten Halbleitertriode in der UdSSR", wie sie zu diesem Thema kam (aus ihren Worten):
„1948 am Moskauer Institut für Chemische Technologie, an der Abteilung für Technologie von Elektrovakuum- und Gasentladungsgeräten“… während der Verteilung der Diplomarbeiten ging das Thema „Materialforschung für eine kristalline Triode“an einen schüchternen Studenten wer war der letzte in der liste der gruppe. Erschrocken, dass er es nicht schaffen würde, begann der arme Mann, den Anführer der Gruppe zu bitten, ihm etwas anderes zu geben. Sie folgte der Überredung, rief das Mädchen neben ihm und sagte: „Susanna, wechsel mit ihm. Du bist ein mutiges, aktives Mädchen bei uns und du wirst es herausfinden. So entpuppte sich der 22-jährige Doktorand, ohne es zu erwarten, als erster Entwickler von Transistoren in der UdSSR.
Daraufhin erhielt sie eine Verweisung auf NII-160, 1949 wurde Brattains Experiment von ihr reproduziert, aber weiter ging die Sache nicht. Wir überschätzen traditionell die Bedeutung dieser Ereignisse und erheben sie in den Rang des ersten heimischen Transistors. Der Transistor wurde jedoch nicht im Frühjahr 1949 hergestellt, nur der Transistoreffekt am Mikromanipulator wurde demonstriert, und Germaniumkristalle wurden nicht selbst verwendet, sondern aus Philips-Detektoren extrahiert. Ein Jahr später wurden Muster solcher Geräte am Physikalischen Institut Lebedev, am Leningrader Physikinstitut und am Institut für Funktechnik und Elektronik der Akademie der Wissenschaften der UdSSR entwickelt. Anfang der 50er Jahre wurden auch die ersten Punkttransistoren von Lashkarev in einem Labor am Institut für Physik der Akademie der Wissenschaften der Ukrainischen SSR hergestellt.
Zu unserem großen Bedauern präsentierte Walter Brattain von den AT&T Bell Telephone Laboratories am 23. Dezember 1947 das von ihm erfundene Gerät - einen funktionierenden Prototyp des ersten Transistors. 1948 wurde das erste Transistorradio von AT & T vorgestellt und 1956 erhielten William Shockley, Walter Brattain und John Bardeen den Nobelpreis für eine der größten Entdeckungen der Menschheitsgeschichte. So haben sowjetische Wissenschaftler (die buchstäblich aus einem Millimeter Entfernung zu einer ähnlichen Entdeckung vor den Amerikanern gekommen sind und sie sogar bereits mit eigenen Augen gesehen haben, was besonders ärgerlich ist!) das Transistorrennen verloren.
Warum wir das Transistorrennen verloren haben
Was war der Grund für dieses unglückliche Ereignis?
In den Jahren 1920-1930 haben wir uns nicht nur mit den Amerikanern, sondern im Allgemeinen mit der ganzen Welt, die sich mit Halbleitern beschäftigt, konfrontiert. Überall wurde ähnlich gearbeitet, ein fruchtbarer Erfahrungsaustausch geführt, Artikel geschrieben und Konferenzen abgehalten. Die UdSSR kam der Entwicklung eines Transistors am nächsten, wir hielten ihre Prototypen buchstäblich in unseren Händen, und das 6 Jahre früher als die Yankees. Leider wurden wir vor allem durch das berühmte effektive Management im sowjetischen Stil behindert.
Zunächst wurde die Arbeit an Halbleitern von einer Reihe unabhängiger Teams durchgeführt, die gleichen Entdeckungen wurden unabhängig gemacht, die Autoren hatten keine Informationen über die Leistungen ihrer Kollegen. Der Grund dafür war die bereits erwähnte paranoide sowjetische Geheimhaltung aller Forschungen auf dem Gebiet der Verteidigungselektronik. Darüber hinaus bestand das Hauptproblem der sowjetischen Ingenieure darin, dass sie im Gegensatz zu den Amerikanern zunächst nicht absichtlich nach einem Ersatz für die Vakuumtriode suchten - sie entwickelten Dioden für das Radar (um die gefangenen deutschen Phillips-Firmen zu kopieren) und die Das Endergebnis wurde fast zufällig erzielt und erkannte sein Potenzial nicht sofort.
Ende der 1940er Jahre dominierten Radarprobleme in der Funkelektronik, für das Radar im Elektrovakuum NII-160 wurden Magnetrons und Klystrons entwickelt, deren Schöpfer natürlich im Vordergrund standen. Siliziumdetektoren waren auch für Radare vorgesehen. Krasilov war von Regierungsthemen zu Lampen und Dioden überwältigt und belastete sich nicht noch mehr und ging in unerforschte Gebiete. Und die Eigenschaften der ersten Transistoren waren oh, wie weit entfernt von den monströsen Magnetrons leistungsstarker Radargeräte das Militär keinen Nutzen darin sah.
Tatsächlich wurde nichts Besseres als Lampen für superstarke Radargeräte erfunden, viele dieser Monster des Kalten Krieges sind immer noch im Einsatz und arbeiten und bieten unübertroffene Parameter. Zum Beispiel werden Ringstab-Wanderfeldröhren (die größten der Welt, mehr als 3 Meter lang), die von Raytheon in den frühen 1970er Jahren entwickelt wurden und immer noch von L3Harris Electron Devices hergestellt werden, in AN / FPQ-16 PARCS-Systemen (1972) verwendet und AN / FPS-108 COBRA DANE (1976), die später die Grundlage des berühmten Don-2N bildete. PARCS verfolgt mehr als die Hälfte aller Objekte in der Erdumlaufbahn und ist in der Lage, ein Basketball-großes Objekt in einer Entfernung von 3200 km zu erkennen. Eine noch höherfrequente Lampe ist im Radar von Cobra Dane auf der abgelegenen Insel Shemya, 1.900 Kilometer vor der Küste Alaskas, installiert, verfolgt nicht US-amerikanische Raketenstarts und sammelt Satellitenbeobachtungen. Radarlampen werden entwickelt und jetzt zum Beispiel in Russland vom JSC KKW "Istok" hergestellt. Shokin (früher das gleiche NII-160).
Darüber hinaus stützte sich Shockleys Gruppe auf die neueste Forschung auf dem Gebiet der Quantenmechanik, nachdem sie bereits die frühen Sackgassenrichtungen von Yu. E. Lilienfeld, R. Wichard Pohl und anderen Vorgängern der 1920er und 1930er Jahre abgelehnt hatte. Bell Labs hat für sein Projekt wie ein Staubsauger die besten Köpfe der USA ausgesaugt und kein Geld gespart. Das Unternehmen beschäftigte über 2.000 graduierte Wissenschaftler, und die Transistorgruppe stand an der Spitze dieser Intelligenzpyramide.
Damals gab es in der UdSSR ein Problem mit der Quantenmechanik. In den späten 1940er Jahren wurden die Quantenmechanik und die Relativitätstheorie als "bürgerlich idealistisch" kritisiert. Sowjetische Physiker wie K. V. Nikol'skii und D. I. Blokhintsev (siehe D. I. Blokhintsevs Randartikel "Criticism of the Idealistic Understanding of Quantum Theory", UFN, 1951), versuchten beharrlich, eine "marxistisch korrekte" Wissenschaft zu entwickeln, genau wie in Nazi-Deutschland Wissenschaftlern versuchte, eine "rassisch korrekte" Physik zu schaffen, ignorierte aber auch die Arbeit des Juden Einstein. Ende 1948 begannen die Vorbereitungen für die All-Union-Konferenz der Physik-Departementsleiter mit dem Ziel, die erfolgten "Versäumnisse" in der Physik zu "korrigieren", eine Sammlung von "Gegen den Idealismus in der modernen Physik" erschien, in denen Vorschläge unterbreitet wurden, den "Einsteinismus" zu zerschlagen.
Als Beria, der die Arbeit an der Herstellung der Atombombe beaufsichtigte, jedoch IV. Kurchatov fragte, ob es wahr sei, dass es notwendig sei, die Quantenmechanik und die Relativitätstheorie aufzugeben, hörte er:
"Wenn Sie sie ablehnen, müssen Sie die Bombe aufgeben."
Die Pogrome wurden abgesagt, aber Quantenmechanik und TO konnten in der UdSSR erst Mitte der 1950er Jahre offiziell studiert werden. Zum Beispiel hat einer der sowjetischen "marxistischen Wissenschaftler" 1952 in dem Buch "Philosophische Fragen der modernen Physik" (und dem Verlag der Akademie der Wissenschaften der UdSSR!) die Fehlerhaftigkeit von E = mc² "bewiesen", so dass moderne Scharlatane wären neidisch:
„In diesem Fall gibt es eine Art Umverteilung des Massewertes, die von der Wissenschaft noch nicht konkret aufgedeckt wurde, bei der die Masse nicht verschwindet und die das Ergebnis einer tiefen Veränderung der realen Zusammenhänge des Systems ist… Energie … erfährt entsprechende Veränderungen.“
Er wurde von seinem Kollegen, einem anderen "großen marxistischen Physiker" AK Timiryazev in seinem Artikel "Noch einmal auf der Welle des Idealismus in der modernen Physik" wiederholt:
„Der Artikel bestätigt erstens, dass die Implantation des Einsteinismus und der Quantenmechanik in unserem Land eng mit feindlichen antisowjetischen Aktivitäten verbunden war, und zweitens, dass sie in einer besonderen Form des Opportunismus stattfand – Bewunderung für den Westen, und drittens,dass bereits in den 1930er Jahren das idealistische Wesen der „Neuen Physik“und der ihr von der imperialistischen Bourgeoisie auferlegten „Gesellschaftsordnung“bewiesen wurde.“
Und diese Leute wollten einen Transistor haben?!
Führende Wissenschaftler der Akademie der Wissenschaften der UdSSR Leontovich, Tamm, Fock, Landsberg, Khaikin und andere wurden als "bürgerliche Idealisten" aus der Physikabteilung der Moskauer Staatlichen Universität eliminiert. Als 1951 im Zusammenhang mit der Auflösung der FTF der Moskauer Staatlichen Universität seine Studenten, die bei Pjotr Kapitsa und Lev Landau studierten, in die Physikabteilung versetzt wurden, waren sie wirklich überrascht von der geringen Lehrerzahl der Physikabteilung. Gleichzeitig war vor dem Anziehen der Schrauben ab der zweiten Hälfte der 1930er Jahre keine Rede von ideologischer Säuberung in der Wissenschaft, im Gegenteil, es gab einen fruchtbaren Gedankenaustausch mit der internationalen Gemeinschaft, zum Beispiel Robert Paul besuchte 1928 die UdSSR und nahm zusammen mit den Vätern der Quantenmechanik Paul Dirac (Paul Adrien Maurice Dirac), Max Born und anderen am VI. Physikerkongress in Kasan teil, während der bereits erwähnte Losev gleichzeitig frei Briefe über den photoelektrischen Effekt nach Einstein. Dirac veröffentlichte 1932 einen Artikel in Zusammenarbeit mit unserem Quantenphysiker Vladimir Fock. Leider hörte die Entwicklung der Quantenmechanik in der UdSSR Ende der 1930er Jahre auf und blieb dort bis Mitte der 1950er Jahre, als nach Stalins Tod die ideologischen Schrauben entfesselt und vom Lysenkoismus und anderen äußerst marginalen marxistischen "wissenschaftlichen Durchbrüchen" verurteilt wurden."
Schließlich war da noch unser rein innerstaatlicher Faktor, der bereits erwähnte Antisemitismus, der vom russischen Reich geerbt wurde. Sie verschwand nach der Revolution nirgendwo, und Ende der 1940er Jahre begann die "Judenfrage" erneut aufgeworfen zu werden. Nach den Erinnerungen des CCD-Entwicklers Yu. R. Nosov, der sich mit Krasilov im selben Dissertationsrat traf (in "Elektronik" Nr. 3/2008 dargelegt):
diejenigen, die älter und klüger sind, wussten, dass sie in einer solchen Situation auf den Grund gehen mussten, vorübergehend verschwinden. Zwei Jahre lang besuchte Krasilov selten NII-160. Sie sagten, dass er Detektoren im Tomilinsky-Werk einführte. Damals wurden mehrere namhafte Fryazino-Mikrowellenspezialisten unter der Leitung von S. A. Krasilovs langwierige "Geschäftsreise" verlangsamte nicht nur unseren Transistorstart, sondern brachte auch den Wissenschaftler hervor - der damalige Führer und Autorität betonte Vorsicht und Umsicht, was später möglicherweise die Entwicklung von Silizium- und Galliumarsenid-Transistoren verzögerte.
Vergleichen Sie dies mit der Arbeit der Bell Labs-Gruppe.
Korrekte Formulierung des Projektziels, Rechtzeitigkeit seiner Festlegung, Verfügbarkeit kolossaler Ressourcen. Entwicklungsdirektor Marvin Kelly, ein Spezialist für Quantenmechanik, brachte eine Gruppe hochkarätiger Fachleute aus Massachusetts, Princeton und Stanford zusammen und stellte ihnen nahezu unbegrenzte Ressourcen zur Verfügung (Hunderte Millionen Dollar jährlich). William Shockley war als Person eine Art Analogon zu Steve Jobs: wahnsinnig fordernd, skandalös, unhöflich gegenüber Untergebenen, hatte einen widerlichen Charakter (als Manager war er im Gegensatz zu Jobs übrigens auch unwichtig), aber bei Gleichzeitig verfügte er als technischer Gruppenleiter über höchste Professionalität, Weitblick und manischen Ehrgeiz – um des Erfolges willen war er 24 Stunden am Tag arbeitsbereit. Natürlich, abgesehen davon, dass er ein ausgezeichneter Experimentalphysiker war. Die Gruppe wurde multidisziplinär gebildet – jeder ist ein Meister seines Fachs.
britisch
Fairerweise muss man sagen, dass der erste Transistor von der gesamten Weltgemeinschaft und nicht nur in der UdSSR radikal unterschätzt wurde, und dies war die Schuld des Geräts selbst. Die Germanium-Punkttransistoren waren schrecklich. Sie hatten eine geringe Leistung, wurden fast von Hand hergestellt, verloren beim Erhitzen und Schütteln Parameter und gewährleisteten einen Dauerbetrieb im Bereich von einer halben Stunde bis zu mehreren Stunden. Ihre einzigen Vorteile gegenüber Lampen waren ihre kolossale Kompaktheit und ihr geringer Stromverbrauch. Und die Probleme mit der staatlichen Verwaltung der Entwicklung gab es nicht nur in der UdSSR. Die Briten zum Beispiel, so Hans-Joachim Queisser (Angestellter der Shockley Transistor Corporation, Experte für Siliziumkristalle und zusammen mit Shockley, Vater der Sonnenkollektoren), hielten den Transistor allgemein für eine Art clevere Werbung Spielerei von Bell Laboratories.
Erstaunlicherweise gelang es ihnen, die Herstellung von Mikroschaltungen nach Transistoren zu übersehen, obwohl die Idee der Integration bereits 1952 von einem britischen Radioingenieur Geoffrey William Arnold Dummer (nicht zu verwechseln mit dem berühmten Amerikaner Jeffrey Lionel Dahmer), der später als "Der Prophet der integrierten Schaltungen" berühmt wurde. Lange Zeit versuchte er erfolglos, eine Finanzierung im eigenen Land zu finden, erst 1956 konnte er einen Prototypen seines eigenen ICs herstellen, indem er aus einer Schmelze wuchs, aber das Experiment war erfolglos. 1957 erkannte das britische Verteidigungsministerium schließlich seine Arbeit als wenig erfolgversprechend an, Beamte motivierten die Ablehnung durch die hohen Kosten und Parameter schlechter als die von diskreten Geräten (wo sie die Werte der Parameter von noch nicht erstellten ICs bekamen - eine bürokratische Geheimnis).
Parallel dazu versuchten alle 4 englischen Halbleiterunternehmen (STC, Plessey, Ferranti und Marconi-Elliott Avionic Systems Ltd (gegründet durch die Übernahme von Elliott Brothers durch GEC-Marconi)) alle 4 englischen Halbleiterunternehmen privat zu entwickeln, aber keines von ihnen wirklich etablierte die Herstellung von Mikroschaltungen. Es ist ziemlich schwierig, die Feinheiten der britischen Technologie zu verstehen, aber das 1990 geschriebene Buch "A History of the World Semiconductor Industry (History and Management of Technology)" hat geholfen.
Ihr Autor Peter Robin Morris argumentiert, dass die Amerikaner bei der Entwicklung von Mikroschaltungen bei weitem nicht die ersten waren. Plessey hatte den IC bereits 1957 (vor Kilby!) als Prototyp entwickelt, obwohl sich die industrielle Produktion bis 1965 (!!) verzögerte und der Moment verloren war. Alex Cranswick, ein ehemaliger Mitarbeiter von Plessey, sagte, dass sie 1968 sehr schnelle bipolare Siliziumtransistoren bekamen und darauf zwei ECL-Logikbauelemente produzierten, darunter einen logarithmischen Verstärker (SL521), der in einer Reihe von Militärprojekten, möglicherweise in ICL-Computern, verwendet wurde.
Peter Swann behauptet in Corporate Vision and Rapid Technological Change, dass Ferranti 1964 seine ersten Chips der MicroNOR I-Serie für die Navy vorbereitete. Der Sammler der ersten Mikroschaltungen, Andrew Wylie, klärte diese Informationen im Briefwechsel mit ehemaligen Ferranti-Mitarbeitern auf und sie bestätigten sie, obwohl es fast unmöglich ist, Informationen darüber außerhalb der hochspezialisierten britischen Bücher zu finden (nur die MicroNOR II-Modifikation für die Ferranti Argus 400 1966 ist allgemein bekannt online des Jahres).
Soweit bekannt, hat STC keine ICs für die kommerzielle Produktion entwickelt, obwohl sie Hybridgeräte herstellten. Marconi-Elliot stellte kommerzielle Mikroschaltungen her, jedoch in extrem kleinen Mengen, und selbst in britischen Quellen dieser Jahre sind fast keine Informationen über sie erhalten. Infolgedessen verpassten alle 4 britischen Unternehmen den Übergang zu Autos der dritten Generation, der Mitte der 1960er Jahre in den Vereinigten Staaten und etwa zur gleichen Zeit sogar in der UdSSR aktiv begann - hier blieben die Briten sogar hinter den Sowjets zurück.
Da sie die technische Revolution verpasst hatten, waren sie auch gezwungen, die USA einzuholen, und Mitte der 1960er Jahre war Großbritannien (vertreten durch ICL) überhaupt nicht dagegen, sich mit der UdSSR zusammenzuschließen, um eine neue Single zu produzieren Reihe von Mainframes, aber das ist eine ganz andere Geschichte.
In der UdSSR wurde der Transistor selbst nach der bahnbrechenden Veröffentlichung von Bell Labs keine Priorität für die Akademie der Wissenschaften.
Auf der VII. All-Union Conference on Semiconductors (1950), der ersten Nachkriegskonferenz, widmeten sich fast 40 % der Berichte der Photoelektrizität und keiner - Germanium und Silizium. Und in hohen wissenschaftlichen Kreisen waren sie sehr gewissenhaft mit der Terminologie, nannten den Transistor eine "Kristalltriode" und versuchten, "Löcher" durch "Löcher" zu ersetzen. Gleichzeitig wurde Shockleys Buch unmittelbar nach seiner Veröffentlichung im Westen bei uns übersetzt, jedoch ohne Wissen und Erlaubnis der westlichen Verlage und Shockleys selbst. Außerdem wurde in der russischen Fassung der Absatz mit den „idealistischen Ansichten des Physikers Bridgman, mit denen der Autor voll und ganz übereinstimmt“, weggelassen, während das Vorwort und die Anmerkungen voller Kritik waren:
"Das Material wird nicht konsequent genug präsentiert … Der Leser … wird in seinen Erwartungen getäuscht … Ein schwerwiegender Nachteil des Buches ist das Schweigen der Arbeiten sowjetischer Wissenschaftler."
Es seien zahlreiche Hinweise gegeben worden, "die dem sowjetischen Leser helfen sollen, die falschen Angaben des Autors zu verstehen". Die Frage ist, warum so etwas übersetzt wurde, ganz zu schweigen davon, dass es als Lehrbuch über Halbleiter verwendet wurde.
Wendepunkt 1952
Der Wendepunkt im Verständnis der Rolle von Transistoren in der Union kam erst 1952, als eine Sonderausgabe der US-amerikanischen Radiotechnik-Zeitschrift "Proceedings of the Institute of Radio Engineers" (heute IEEE) veröffentlicht wurde, die sich ganz den Transistoren widmete. Anfang 1953 beschloss der unnachgiebige Berg, das Thema, das er vor 9 Jahren begonnen hatte, noch einmal unter Druck zu setzen, und ging mit den Trümpfen nach ganz oben. Zu dieser Zeit war er bereits stellvertretender Verteidigungsminister und bereitete einen Brief an das Zentralkomitee der KPdSU über die Entwicklung ähnlicher Arbeiten vor. Diese Veranstaltung wurde der Sitzung von VNTORES überlagert, auf der Losevs Kollege BA Ostroumov einen großen Bericht „Sowjetische Priorität bei der Schaffung von elektronischen Kristallrelais basierend auf der Arbeit von OV Losev“hielt.
Übrigens war er der einzige, der den Beitrag seines Kollegen würdigte. Zuvor wurden 1947 in mehreren Ausgaben der Zeitschrift Uspekhi Fizicheskikh Nauk Übersichten über die Entwicklung der sowjetischen Physik über dreißig Jahre veröffentlicht - "Sowjetische Studien zu elektronischen Halbleitern", "Sowjetische Radiophysik über 30 Jahre", "Sowjetische Elektronik über 30 Jahre", und über Losev und seine Studien zu Kristadin werden nur in einer Rezension (B. I. Davydova) und selbst dann am Rande erwähnt.
Basierend auf den Arbeiten von 1950 wurden zu diesem Zeitpunkt im OKB 498 die ersten sowjetischen Seriendioden von DG-V1 bis DG-V8 entwickelt. Das Thema war so geheim, dass der Hals bereits 2019 aus den Details der Entwicklung entfernt wurde.
Infolgedessen wurde 1953 ein einziger spezieller NII-35 (später "Pulsar") gebildet, und 1954 wurde das Institut für Halbleiter der Akademie der Wissenschaften der UdSSR gegründet, dessen Direktor Losevs Chef, Akademiemitglied Ioffe. war. Bei NII-35, im Eröffnungsjahr, stellt Susanna Madoyan das erste Muster eines planaren legierten Germanium-p-n-p-Transistors her, und 1955 beginnt ihre Produktion unter den Marken KSV-1 und KSV-2 (im Folgenden P1 und P2). Wie sich der oben erwähnte Nosov erinnert:
"Es ist interessant, dass die Hinrichtung von Beria 1953 zur schnellen Bildung von NII-35 beitrug. Zu dieser Zeit gab es in Moskau SKB-627, in dem versucht wurde, eine magnetische Anti-Radar-Beschichtung zu erstellen, Beria übernahm die" Unternehmen. Nach seiner Festnahme und Hinrichtung löste sich die SKB-Geschäftsführung umsichtig auf, ohne auf die Folgen zu warten, das Gebäude, das Personal und die Infrastruktur - alles ging an das Transistorprojekt, Ende 1953 war die gesamte Gruppe von A. V. Krasilov hier “.
Ob es sich um einen Mythos handelt oder nicht, liegt im Gewissen des Autors des Zitats, aber mit Kenntnis der UdSSR könnte dies durchaus möglich gewesen sein.
Im selben Jahr begann die industrielle Produktion von KS1-KS8-Punkttransistoren (einem unabhängigen Analogon von Bell Typ A) im Werk Svetlana in Leningrad. Ein Jahr später wurde die Moskauer NII-311 mit Pilotanlage in Sapfir NII mit Optron-Anlage umbenannt und auf die Entwicklung von Halbleiterdioden und Thyristoren neu ausgerichtet.
In den 1950er Jahren wurden in der UdSSR fast gleichzeitig mit den Vereinigten Staaten neue Technologien zur Herstellung von Planar- und Bipolartransistoren entwickelt: Legierung, Legierungsdiffusion und Mesa-Diffusion. Um die KSV-Serie in NII-160 zu ersetzen, begannen F. A. Shchigol und N. N. Spiro mit der Serienproduktion der Punkttransistoren S1G-S4G (das Gehäuse der C-Serie wurde von Raytheon SK703-716) kopiert, das Produktionsvolumen betrug mehrere Dutzend Stück pro Tag.
Wie verlief der Übergang von diesen Dutzenden zum Bau eines Zentrums in Selenograd und zur Herstellung integrierter Mikroschaltungen? Darüber werden wir beim nächsten Mal sprechen.
