El nacimiento del sistema de defensa antimisiles soviético. Cristadinas, triodos y transistores
Detector ROBTiT y su aplicación: pequeña estación de radio de campo PMV. Desafortunadamente, la guerra interrumpió la investigación en el Imperio Ruso, aunque también condujo a la creación de la estación de radio receptora de Tver, donde se reunió un equipo de investigación único encabezado por el profesor V. K. Lebedinsky y M. A. Bonch-Bruevich. Fue allí donde Oleg Losev, de 15 años, se familiarizó con la radio. Foto: epos.ua
En Zelenograd, el impulso creativo de Yuditsky alcanzó un crescendo y allí se cortó para siempre. Para entender por qué sucedió esto, hagamos otra inmersión en el pasado y descubramos cómo, en general, surgió Zelenograd, quién gobernó en él y qué desarrollos se llevaron a cabo allí. El tema de los transistores y microcircuitos soviéticos es uno de los más dolorosos de nuestro historias tecnología. Intentemos seguirla desde los primeros experimentos hasta Zelenograd.
En 1906, Greenleaf Whittier Pickard inventó el detector de cristal, el primer dispositivo semiconductor que podía usarse en lugar de una lámpara (abierta aproximadamente al mismo tiempo) como el cuerpo principal de un receptor de radio. Desafortunadamente, para que el detector funcione, se requería encontrar el punto más sensible en la superficie de un cristal no homogéneo con una sonda de metal (apodado bigote de gato), lo cual era extremadamente difícil e inconveniente. Como resultado, el detector fue reemplazado por los primeros tubos de vacío, sin embargo, antes de que Picard ganara mucho dinero con él y llamara la atención sobre la industria de los semiconductores, a partir de la cual comenzaron todas sus principales investigaciones.
Los detectores de cristal se produjeron en masa incluso en el Imperio ruso; en 1906-1908, se creó la Sociedad Rusa de Telégrafos y Teléfonos Inalámbricos (ROBTiT).
Losev
En 1922, un empleado del laboratorio de radio de Novgorod, O. V. Losev, experimentando con el detector Picard, descubrió la capacidad de los cristales para amplificar y generar oscilaciones eléctricas bajo ciertas condiciones e inventó un prototipo de diodo generador: kristadin. La década de 1920 en la URSS fue solo el comienzo del radioaficionado de masas (un pasatiempo tradicional de los frikis soviéticos hasta el mismo colapso de la Unión), Losev se metió con éxito en el tema y propuso una serie de buenos esquemas para receptores de radio en kristadin. Con el tiempo, tuvo suerte dos veces: la NEP marchó por todo el país, se desarrollaron negocios, se establecieron contactos, incluso en el extranjero. Como resultado (¡un caso raro para la URSS!), Se enteraron de la invención soviética en el extranjero, y Losev ganó un amplio reconocimiento cuando sus folletos se publicaron en inglés y alemán. Además, se enviaron cartas recíprocas al autor desde Europa (más de 700 en 4 años: de 1924 a 1928), y él estableció un comercio de cristales por correo (a un precio de 1 rublo 20 kopeks), no solo en la URSS, pero también en Europa.
Los trabajos de Losev fueron muy apreciados, el editor de la famosa revista estadounidense Radio News (Radio News de septiembre de 1924, p. 294, The Crystodyne Principe) no solo dedicó un artículo separado a Kristadin y Losev, sino que también lo adornó con un tono extremadamente halagador. descripción del ingeniero y su creación (además, el artículo se basó en un artículo similar en la revista parisina Radio Revue: todo el mundo conocía a un modesto empleado del laboratorio de Nizhny Novgorod que ni siquiera tenía una educación superior).
Nos complace presentar a nuestros lectores este mes un invento de radio que marcará una época y que será de la mayor importancia en los próximos años. El joven inventor ruso, Sr. OV Lossev ha entregado esta invención al mundo, sin haber obtenido ninguna patente sobre ella. Ahora es posible hacer cualquier cosa con un cristal que se puede hacer con un tubo de vacío. … Nuestros lectores están invitados a enviar sus artículos sobre el nuevo principio Crystodyne. Si bien no esperamos que el cristal desplace el tubo de vacío, se convertirá en un competidor muy poderoso del tubo. Predecimos grandes cosas para el nuevo invento.
Kristadin Loseva del mismo artículo estadounidense en Radio News. Foto: Radio News de septiembre de 1924, pág. 294, El Príncipe Crystodyne
Desafortunadamente, todo lo bueno llega a su fin, y con el fin de la NEP, se terminaron los contactos comerciales y personales de los comerciantes privados con Europa: de ahora en adelante, solo las autoridades competentes podrían ocuparse de tales cosas y no querían comerciar en kristadins.
No mucho antes de eso, en 1926, el físico soviético Ya. I. Frenkel planteó una hipótesis sobre los defectos en la estructura cristalina de los semiconductores, a los que llamó "agujeros". En ese momento, Losev se mudó a Leningrado y trabajó en el Laboratorio Central de Investigación y el Instituto Estatal de Física y Tecnología bajo la dirección de A.F. Ioffe, enseñando física como asistente en el Instituto Médico de Leningrado. Desafortunadamente, su destino fue trágico: se negó a abandonar la ciudad antes de que comenzara el bloqueo y en 1942 murió de hambre.
Algunos autores creen que la dirección del Instituto Industrial y personalmente A.F. Ioffe, que distribuyó las raciones, son los culpables de la muerte de Losev. Naturalmente, el punto no es que se muriera de hambre deliberadamente, sino más bien que la gerencia no lo vio como un empleado valioso cuya vida necesita ser salvada. Lo más interesante es que los trabajos revolucionarios de Losev durante muchos años no se incluyeron en ningún ensayo histórico sobre la historia de la física en la URSS: el problema fue que nunca recibió una educación formal, además, nunca se distinguió por la ambición y trabajó en una época en la que otros recibieron títulos académicos.
Como resultado, recordaron los aciertos del humilde ayudante de laboratorio cuando fue necesario, además, no dudaron en utilizar sus descubrimientos, pero él mismo fue firmemente olvidado. Por ejemplo, Joffe le escribió a Ehrenfest en 1930:
“Científicamente, tengo varios éxitos. Entonces, Losev recibió un brillo en carborundo y otros cristales bajo la acción de electrones de 2-6 voltios. El límite de luminiscencia en el espectro es limitado ".
Losev también descubrió el efecto LED, desafortunadamente, su trabajo en casa no fue bien apreciado.
En contraste con la URSS, en Occidente, en el artículo de Egon E. Loebner, Subhistories of the Light Emitting Diode (IEEE Transaction Electron Devices. 1976. Vol. ED-23, No. 7, julio), Losev es el antepasado de tres tipos de dispositivos semiconductores: amplificadores, osciladores y LED.
Además, Losev era un individualista: mientras estudiaba con los maestros, se escuchaba solo a sí mismo, establecía de forma independiente los objetivos de la investigación, todos sus artículos sin coautores (que, como recordamos, según los estándares de la burocracia científica de la URSS, es simplemente un insulto: jefes). Losev nunca se unió oficialmente a ninguna escuela de las autoridades de entonces: V. K. Lebedinsky, M. A. Bonch-Bruevich, A. F. Ioffe, y pagó por esto con décadas de completo olvido. Al mismo tiempo, hasta 2 en la URSS, se utilizaron detectores de microondas según el esquema de Losev para el radar.
La desventaja de los detectores de Losev era que los parámetros de las cristadinas estaban lejos de las lámparas y, lo más importante, no eran reproducibles a gran escala, quedaban décadas hasta que se desarrolló una teoría mecánica cuántica completa de semiconductores, nadie entendía la física de los semiconductores. su trabajo, y por lo tanto no podría mejorarlos. Bajo la presión de los tubos de vacío, el kristadin abandonó el escenario.
Sin embargo, sobre la base de los trabajos de Losev, su jefe Ioffe en 1931 publica un artículo general "Semiconductores: nuevos materiales para la electrónica", y un año más tarde BV Kurchatov y VP Zhuze en su trabajo "Sobre la cuestión de la conductividad eléctrica del óxido de cobre "mostró que el valor y el tipo de conductividad eléctrica está determinado por la concentración y naturaleza de la impureza en el semiconductor, pero estos trabajos se basaron en estudios extranjeros y el descubrimiento de un rectificador (1926) y una fotocélula (1930). Como resultado, resultó que la escuela de semiconductores de Leningrado se convirtió en la primera y más avanzada de la URSS, pero Ioffe fue considerado su padre, aunque todo comenzó con su asistente de laboratorio mucho más modesto. En Rusia, en todo momento, fueron muy sensibles a los mitos y leyendas y trataron de no contaminar su pureza con ningún hecho, por lo que la historia del ingeniero Losev surgió solo 40 años después de su muerte, ya en la década de 1980.
Davydov
Además de Ioffe y Kurchatov, Boris Iosifovich Davydov realizó un trabajo con semiconductores en Leningrado (también olvidado de manera confiable, por ejemplo, ni siquiera hay un artículo sobre él en la Wiki rusa, y en un montón de fuentes se le conoce obstinadamente como un académico ucraniano, aunque tenía un doctorado y no tenía nada que ver con Ucrania). Se graduó en la LPI en 1930, antes de aprobar los exámenes externos para un certificado, luego trabajó en la LPTI y en el Instituto de Investigación de Televisión. Sobre la base de su trabajo revolucionario sobre el movimiento de los electrones en gases y semiconductores, Davydov desarrolló una teoría de la difusión de la rectificación de corriente y la aparición de foto-fem y la publicó en el artículo "Sobre la teoría del movimiento de electrones en gases y semiconductores". (ZhETF VII, número 9-10, p. 1069-89, 1937). Propuso su propia teoría del paso de la corriente en las estructuras de diodos de los semiconductores, incluidos aquellos con diferentes tipos de conductividad, más tarde llamados uniones pn, y sugirió proféticamente que el germanio sería adecuado para la implementación de tal estructura. En la teoría propuesta por Davydov, primero se dio una fundamentación teórica de la unión pn y se introdujo el concepto de inyección.
El artículo de Davydov también fue muy apreciado en el extranjero, aunque más tarde. John Bardeen, en su conferencia Nobel de 1956, lo mencionó como uno de los padres de la teoría de los semiconductores, junto con Sir Alan Herries Wilson, Sir Nevill Francis Mott, William Bradford Shockley y Schottky (Walter Hermann Schottky).
Por desgracia, el destino del propio Davydov en su tierra natal fue triste, en 1952, durante la persecución de "sionistas y cosmopolitas desarraigados", fue expulsado por no ser confiable del Instituto Kurchatov, sin embargo, se le permitió estudiar física atmosférica en el Instituto de Física de la Tierra de la Academia de Ciencias de la URSS. La salud debilitada y el estrés vivido no le permitieron seguir trabajando durante mucho tiempo. Con solo 55 años, Boris Iosifovich murió en 1963. Antes de eso, todavía logró preparar las obras de Boltzmann y Einstein para la edición rusa.
Lashkarev
Sin embargo, los verdaderos ucranianos y académicos tampoco se hicieron a un lado, aunque trabajaban en el mismo lugar: en el corazón de la investigación soviética de semiconductores, Leningrado. Nacido en Kiev, el futuro académico de la Academia de Ciencias de la República Socialista Soviética de Ucrania, Vadim Evgenievich Lashkarev, se trasladó a Leningrado en 1928 y trabajó en el Instituto Físico-Técnico de Leningrado, dirigiendo el departamento de rayos X y óptica electrónica, y desde 1933 - el laboratorio de difracción de electrones. Trabajó tan bien que en 1935 se convirtió en Doctor en Física y Matemáticas. norte. basado en los resultados de las actividades del laboratorio, sin defender una tesis.
Sin embargo, poco después de que la pista de patinaje de la represión se moviera y fue arrestado en el mismo año, el doctor en ciencias físicas y matemáticas fue arrestado por un cargo bastante esquizofrénico de "participación en un grupo contrarrevolucionario de persuasión mística", sin embargo, salió sorprendentemente humano - sólo 5 años de exilio en Arkhangelsk. En general, la situación allí era interesante, según los recuerdos de su estudiante, más tarde un miembro de la Academia de Ciencias Médicas NM Amosov, Lashkarev realmente creía en el espiritismo, la telequinesia, la telepatía, etc., participó en sesiones (y con un grupo de los mismos amantes de lo paranormal), por lo que fue exiliado. En Arkhangelsk, sin embargo, no vivía en un campamento, sino en una habitación sencilla e incluso fue admitido como profesor de física.
En 1941, a su regreso del exilio, continuó el trabajo iniciado con Ioffe y descubrió la transición pn en el óxido de cobre. En el mismo año, Lashkarev publicó los resultados de sus descubrimientos en los artículos "Investigación de las capas de bloqueo por el método de la sonda térmica" y "La influencia de las impurezas en el efecto fotoeléctrico de la válvula en el óxido de cobre" (en coautoría con KM Kosonogova). . Más tarde, en la evacuación en Ufa, desarrolló y estableció la producción de los primeros diodos soviéticos sobre óxido de cobre para estaciones de radio.
El primer diodo Lashkarev de óxido de cobre soviético se produjo en paralelo con diodos de germanio hasta mediados de la década de 1950. Foto: ukrainiancomputing.org
Al acercar la sonda térmica a la aguja del detector, Lashkarev en realidad reprodujo la estructura de un transistor puntual, todavía un paso, y estaría 6 años por delante de los estadounidenses y abriría el transistor, pero, por desgracia, este paso nunca se dio.
Madoyan
Finalmente, en 1943 se adoptó otro enfoque del transistor (independiente de todos los demás por razones de secreto). Luego, por iniciativa de AI Berg, ya conocido por nosotros, se adoptó el famoso decreto "On Radar", en TsNII-108 MO (SG Kalashnikov) y NII-160 (AV Krasilov) especialmente organizados, comenzó el desarrollo de detectores de semiconductores. . De las memorias de N.A. Penin (empleado de Kalashnikov):
"Un día, Berg emocionado corrió al laboratorio con el Journal of Applied Physics. Aquí hay un artículo sobre detectores soldados para radar, reescriba la revista por sí mismo y actúe".
Ambos grupos han tenido éxito en la observación de los efectos de los transistores. Hay evidencia de esto en los registros de laboratorio del grupo de detectores Kalashnikov para 1946-1947, pero tales dispositivos fueron "descartados como matrimonio", según los recuerdos de Penin.
Paralelamente, en 1948, el grupo de Krasilov, que desarrollaba diodos de germanio para estaciones de radar, recibió el efecto de transistor y trató de explicarlo en el artículo "Triodo de cristal", la primera publicación en la URSS sobre transistores, independiente del artículo de Shockley en "The Physical Revisión "y casi simultánea. Además, de hecho, el mismo Berg inquieto literalmente metió la nariz en el efecto transistor de Krasilov. Llamó la atención sobre un artículo de J. Bardeen y WH Brattain, The Transistor, A Semi-Conductor Triode (Phys. Rev. 74, 230 - Publicado el 15 de julio de 1948), publicado en Fryazino. Krasilov conectó a su estudiante graduado SG Madoyan con el problema (una mujer maravillosa que jugó un papel importante en la producción de los primeros transistores soviéticos, por cierto, no es la hija del Ministro del ARSSR GK Madoyan, sino una modesta georgiana campesino GA Madoyan). Alexander Nitusov en el artículo "Susanna Gukasovna Madoyan, la creadora del primer triodo de semiconductores en la URSS" describe cómo llegó a este tema (según sus palabras):
"En 1948 en el Instituto de Tecnología Química de Moscú, en el Departamento de Tecnología de Electrovacío y Dispositivos de Descarga de Gas" ... durante la distribución de trabajos de diploma, el tema "Investigación de materiales para un triodo cristalino" fue para un estudiante tímido quién fue el último en la lista del grupo. Asustado de no poder arreglárselas, el pobre comenzó a pedirle al líder del grupo que le diera algo más. Ella, atenta a la persuasión, llamó a la chica que estaba a su lado y le dijo: “Susanna, cámbiate con él. Eres una chica valiente y activa con nosotros, y lidiarás con esto ". Entonces, el estudiante de posgrado de 22 años, sin esperarlo, resultó ser el primer desarrollador de transistores en la URSS ".
Como resultado, recibió una remisión a NII-160, en 1949 ella reprodujo el experimento de Brattain, pero el asunto no fue más allá de esto. Tradicionalmente sobrestimamos la importancia de esos eventos, elevándolos al rango de crear el primer transistor doméstico. Sin embargo, el transistor no se fabricó en la primavera de 1949, solo se demostró el efecto del transistor en el micromanipulador y los cristales de germanio no se utilizaron por sí mismos, sino que se extrajeron de los detectores Philips. Un año después, se desarrollaron muestras de tales dispositivos en el Instituto de Física Lebedev, el Instituto de Física y Tecnología de Leningrado y la Academia de Ciencias IRE de la URSS. A principios de los años 50, Lashkarev también fabricó los primeros transistores de punto en un laboratorio del Instituto de Física de la Academia de Ciencias de la República Socialista Soviética de Ucrania.
Para nuestro gran pesar, el 23 de diciembre de 1947, Walter Brattain de AT&T Bell Telephone Laboratories hizo una presentación del dispositivo que inventó, un prototipo funcional del primer transistor. En 1948, se presentó la primera radio de transistores de AT&T, y en 1956, William Shockley, Walter Brattain y John Bardeen recibieron el Premio Nobel por uno de los mayores descubrimientos en la historia de la humanidad. Entonces, los científicos soviéticos (habiendo llegado literalmente a una distancia de un milímetro a un descubrimiento similar antes que los estadounidenses e incluso habiéndolo visto con sus propios ojos, ¡lo cual es especialmente molesto!) Perdieron la carrera de transistores.
Por qué perdimos la carrera de transistores
¿Cuál fue el motivo de este lamentable suceso?
En 1920-1930, nos enfrentamos cara a cara no solo con los estadounidenses, sino, en general, con todo el mundo que estudiaba semiconductores. Se estaba realizando un trabajo similar en todas partes, se llevó a cabo un fructífero intercambio de experiencias, se escribieron artículos y se celebraron conferencias. La URSS estuvo más cerca de crear un transistor, literalmente teníamos sus prototipos en nuestras manos, y 6 años antes que los Yankees. Desafortunadamente, nos vimos obstaculizados, en primer lugar, por la famosa gestión eficaz al estilo soviético.
Primero, el trabajo en semiconductores fue realizado por un grupo de equipos independientes, los mismos descubrimientos se hicieron de forma independiente, los autores no tenían información sobre los logros de sus colegas. La razón de esto fue el secreto paranoico soviético ya mencionado de todas las investigaciones en el campo de la electrónica de defensa. Además, el principal problema de los ingenieros soviéticos era que, a diferencia de los estadounidenses, inicialmente no buscaron un reemplazo para el triodo de vacío a propósito: desarrollaron diodos para el radar (tratando de copiar a las firmas alemanas Phillips capturadas) y el El resultado final se obtuvo casi por accidente y no se dio cuenta de inmediato de su potencial.
A finales de la década de 1940, los problemas de radar dominaban en la electrónica de radio, fue para el radar en el electrovacío NII-160 que se desarrollaron los magnetrones y klistrones, sus creadores, por supuesto, estaban a la vanguardia. Los detectores de silicio también estaban destinados a radares. Krasilov se sintió abrumado por los temas gubernamentales sobre lámparas y diodos y no se agobió aún más, partiendo hacia áreas inexploradas. Y las características de los primeros transistores fueron oh, qué lejos de los monstruosos magnetrones de los poderosos radares, los militares no vieron ningún uso en ellos.
De hecho, no se ha inventado nada mejor que las lámparas para radares superpoderosos; muchos de estos monstruos de la Guerra Fría todavía están en servicio y funcionando, proporcionando parámetros insuperables. Por ejemplo, los tubos de onda viajera de varilla anular (los más grandes del mundo, más de 3 metros de largo) desarrollados por Raytheon a principios de la década de 1970 y todavía fabricados por L3Harris Electron Devices se utilizan en los sistemas AN / FPQ-16 PARCS (1972) y AN / FPS-108 COBRA DANE (1976), que luego formó la base del famoso Don-2N. PARCS rastrea más de la mitad de todos los objetos en la órbita de la Tierra y es capaz de detectar un objeto del tamaño de una pelota de baloncesto a una distancia de 3200 km. Una lámpara de frecuencia aún más alta está montada en el radar de Cobra Dane en la remota isla de Shemya, a 1900 kilómetros de la costa de Alaska, rastreando lanzamientos de misiles fuera de Estados Unidos y recolectando observaciones satelitales. Las lámparas de radar se están desarrollando y ahora, por ejemplo, en Rusia son producidas por JSC NPP "Istok" ellos. Shokin (anteriormente el mismo NII-160).
AN / FPQ-16 PARCS y AN / FPS-108 COBRA DANE. Foto: wikipedia.org
Además, el grupo de Shockley se basó en las últimas investigaciones en el campo de la mecánica cuántica, habiendo rechazado ya las primeras direcciones sin salida de Yu. E. Lilienfeld, R. Wichard Pohl y otros predecesores de las décadas de 20 y 30. Bell Labs, como una aspiradora, succionó los mejores cerebros de los EE. UU. Para su proyecto, sin escatimar dinero. La compañía tenía más de 2000 científicos graduados en su personal, y el grupo de transistores se encontraba en la cúspide de esta pirámide de inteligencia.
Hubo un problema con la mecánica cuántica en la URSS en esos años. A finales de la década de 1940, la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad fueron criticadas por ser "idealistas burgueses". Físicos soviéticos como K. V. Nikol'skii y D. I. Blokhintsev (véase el artículo marginal de D. I. Blokhintsev "Criticism of the Idealistic Understanding of Quantum Theory", UFN, 1951), intentaron persistentemente desarrollar una ciencia "marxista correcta", al igual que en la Alemania nazi los científicos trató de crear una física "racialmente correcta", mientras también ignoraba el trabajo del judío Einstein. A fines de 1948, comenzaron los preparativos para la Conferencia de Jefes de Departamentos de Física de toda la Unión con el fin de "corregir" las "omisiones" en física, se publicó una colección de artículos "Contra el idealismo en la física moderna", en los que se propuesto para aplastar el "einsteinismo".
Sin embargo, cuando Beria, que supervisó el trabajo de creación de la bomba atómica, le preguntó a IV Kurchatov si era cierto que era necesario abandonar la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad, escuchó:
"Si los rechaza, tendrá que entregar la bomba".
Los pogromos fueron cancelados, pero la mecánica cuántica y el TO no pudieron estudiarse oficialmente en la URSS hasta mediados de la década de 1950. Por ejemplo, uno de los "científicos marxistas" soviéticos allá por 1952 en el libro "Preguntas filosóficas de la física moderna" (¡y la editorial de la Academia de Ciencias de la URSS!) "Probó" la equivocación de E = mc² de modo que los charlatanes modernos estarían celosos:
“En este caso, hay una especie de redistribución de la magnitud de la masa que aún no ha sido específicamente revelada por la ciencia, en la que la masa no desaparece y que es el resultado de un cambio profundo en las conexiones reales del sistema. ... No hay transformación de masa en energía, sino que se produce un complejo proceso de transformación material de masa y energía ... sufren los cambios correspondientes ".
Su colega, otro "gran físico marxista", AK Timiryazev, se hizo eco de él en su artículo "Una vez más sobre la ola del idealismo en la física moderna":
“El artículo confirma, en primer lugar, que la implantación del einsteinismo y la mecánica cuántica en nuestro país estuvo estrechamente asociada con las actividades enemigas antisoviéticas, en segundo lugar, que tuvo lugar en una forma especial de oportunismo: la admiración por Occidente, y en tercer lugar, que ya en 1930- no se demostró la esencia idealista de la "nueva física" y el "orden social" impuesto por la burguesía imperialista.
¿Y esta gente quería conseguir un transistor?
Los principales científicos de la Academia de Ciencias de la URSS Leontovich, Tamm, Fock, Landsberg, Khaikin y otros fueron eliminados del Departamento de Física de la Universidad Estatal de Moscú como "idealistas burgueses". Cuando, en 1951, en relación con la liquidación de la Facultad de Física y Tecnología de la Universidad Estatal de Moscú, sus estudiantes, que estudiaron con Pyotr Kapitsa y Lev Landau, fueron transferidos al departamento de física, se sorprendieron genuinamente por el bajo nivel de los profesores. del departamento de física. Al mismo tiempo, antes del apriete de los tornillos de la segunda mitad de la década de 1930, no se hablaba de depuración ideológica en la ciencia, al contrario, se producía un fructífero intercambio de ideas con la comunidad internacional, por ejemplo, Robert Paul. visitó la URSS en 1928, participando junto a los padres de la mecánica cuántica Paul Dirac (Paul Adrien Maurice Dirac), Max Born y otros en el VI Congreso de Físicos, en Kazán, mientras que el ya mencionado Losev al mismo tiempo escribía libremente cartas sobre el efecto fotoeléctrico de Einstein. Dirac en 1932 publicó un artículo en colaboración con nuestro físico cuántico Vladimir Fock. Desafortunadamente, el desarrollo de la mecánica cuántica en la URSS se detuvo a fines de la década de 1930 y permaneció allí hasta mediados de la década de 1950, cuando después de la muerte de Stalin los tornillos ideológicos fueron desatados y condenados por el lysenkoísmo y otros "avances científicos" marxistas ultramarginales.
Finalmente, también estaba nuestro factor puramente doméstico, el antisemitismo ya mencionado, heredado del Imperio Ruso. No desapareció en ningún lugar después de la revolución y, a fines de la década de 1940, la "cuestión judía" comenzó a plantearse nuevamente. Según los recuerdos del desarrollador de CCD Yu. R. Nosov, quien se reunió con Krasilov en el mismo consejo de disertación (establecido en "Electrónica" No. 3/2008):
los que son mayores y más sabios sabían que en tal situación tenían que ir al fondo, desaparecer temporalmente. Durante dos años, Krasilov rara vez visitó NII-160. Dijeron que estaba introduciendo detectores en la planta de Tomilinsky. Fue entonces cuando varios especialistas notables de microondas de Fryazino encabezados por SA Zusmanovsky, en contra de su voluntad, irrumpieron en Saratov para levantar el suelo virgen electrónico del Volga. El prolongado "viaje de negocios" de Krasilov no solo ralentizó el arranque de nuestro transistor, sino que también dio lugar a que el científico, el entonces líder y autoridad, enfatizara la precaución y la prudencia, lo que más tarde, posiblemente, retrasó el desarrollo de transistores de silicio y arseniuro de galio.
Compare esto con el trabajo del grupo Bell Labs.
Correcta formulación del objetivo del proyecto, puntualidad de su ambientación, disponibilidad de recursos colosales. El director de desarrollo Marvin Kelly, especialista en mecánica cuántica, reunió a un grupo de profesionales de primer nivel de Massachusetts, Princeton y Stanford, les asignó recursos casi ilimitados (cientos de millones de dólares anuales). William Shockley, como persona, era una especie de análogo de Steve Jobs: increíblemente exigente, escandaloso, grosero con los subordinados, tenía un carácter repugnante (como gerente, a diferencia de Jobs, él, por cierto, tampoco era importante), pero en Al mismo tiempo, como líder de un grupo técnico, tenía la más alta profesionalidad, amplitud de perspectivas y ambiciosa manía; por el bien del éxito, estaba listo para trabajar las 24 horas del día. Naturalmente, aparte del hecho de que fue un excelente físico experimental. El grupo se formó sobre una base multidisciplinaria: cada uno es un maestro en su oficio.
Los ingleses
Para ser justos, el primer transistor fue subestimado radicalmente por toda la comunidad mundial, y no solo en la URSS, y esto fue culpa del dispositivo en sí. Los transistores de germanio eran terribles. Tenían poca potencia, estaban hechos casi a mano, perdían parámetros al calentarlos y agitarlos, y aseguraban un funcionamiento continuo en el rango de media hora a varias horas. Sus únicas ventajas sobre las lámparas eran su colosal compacidad y bajo consumo de energía. Y los problemas con la gestión estatal del desarrollo no estaban solo en la URSS. Los británicos, por ejemplo, según Hans-Joachim Queisser (un empleado de Shockley Transistor Corporation, experto en cristales de silicio y, junto con Shockley, el padre de los paneles solares), generalmente consideraban el transistor como una especie de publicidad inteligente. truco de Bell Laboratories.
Sorprendentemente, lograron pasar por alto la producción de microcircuitos después de transistores, a pesar de que la idea de integración fue propuesta por primera vez en 1952 por un ingeniero de radio británico Geoffrey William Arnold Dummer (que no debe confundirse con el famoso estadounidense Jeffrey Lionel Dahmer ), quien más tarde se hizo famoso como "El profeta de los circuitos integrados". Durante mucho tiempo, intentó sin éxito encontrar fondos en casa, solo en 1956 pudo hacer un prototipo de su propio CI al crecer a partir de una masa fundida, pero el experimento no tuvo éxito. En 1957, el Ministerio de Defensa británico finalmente reconoció su trabajo como poco prometedor, los funcionarios motivaron el rechazo por el alto costo y los parámetros peores que los de los dispositivos discretos (donde obtuvieron los valores de los parámetros de los CI aún no creados - un burocrático secreto).
Paralelamente, las 4 empresas inglesas de semiconductores (STC, Plessey, Ferranti y Marconi-Elliott Avionic Systems Ltd (formada por la adquisición de Elliott Brothers por GEC-Marconi)) intentaron desarrollar de forma privada las 1990 empresas inglesas de semiconductores, pero ninguna de ellas realmente estableció la producción de microcircuitos. Es bastante difícil comprender las complejidades de la tecnología británica, pero el libro "Una historia de la industria mundial de semiconductores (Historia y gestión de la tecnología)", escrito en XNUMX, ayudó.
Su autor, Peter Robin Morris, sostiene que los estadounidenses estuvieron lejos de ser los primeros en el desarrollo de microcircuitos. Plessey había creado el prototipo del IC en 1957 (¡antes de Kilby!), Aunque la producción industrial se retrasó hasta 1965 (!!) y el momento se perdió. Alex Cranswick, un ex empleado de Plessey, dijo que obtuvieron transistores de silicio bipolares muy rápidos en 1968 y produjeron dos dispositivos lógicos ECL en ellos, incluido un amplificador logarítmico (SL521), que se usó en varios proyectos militares, posiblemente en computadoras ICL. .
Peter Swann afirma en Corporate Vision and Rapid Technological Change que Ferranti ha preparado sus primeros chips de la serie MicroNOR I bajo pedido flota allá por 1964. El coleccionista de los primeros microcircuitos, Andrew Wylie, aclaró esta información en correspondencia con ex empleados de Ferranti, y lo confirmaron, aunque es casi imposible encontrar información al respecto fuera de los libros británicos extremadamente altamente especializados (solo la modificación MicroNOR II para el Ferranti Argus 400 1966 es generalmente conocido en Internet) del año).
Hasta donde se sabe, STC no desarrolló circuitos integrados para la producción comercial, aunque sí fabricaron dispositivos híbridos. Marconi-Elliot fabricó microcircuitos comerciales, pero en cantidades extremadamente pequeñas, y casi ninguna información sobre ellos ha sobrevivido incluso en fuentes británicas de esos años. Como resultado, las 4 compañías británicas se perdieron por completo la transición a los automóviles de tercera generación, que comenzó activamente en los Estados Unidos a mediados de la década de 1960 e incluso en la URSS aproximadamente al mismo tiempo; aquí los británicos incluso se quedaron atrás de los soviéticos.
De hecho, habiéndose perdido la revolución técnica, también se vieron obligados a ponerse al día con los Estados Unidos, y a mediados de la década de 1960, Gran Bretaña (representada por ICL) no se opuso en absoluto a unirse con la URSS para producir un nuevo single. línea de mainframes, pero esta es una historia completamente diferente.
En la URSS, incluso después de la revolucionaria publicación de Bell Labs, el transistor no se convirtió en una prioridad para la Academia de Ciencias.
En la VII Conferencia de Semiconductores de toda la Unión (1950), la primera de la posguerra, casi el 40% de los informes se dedicaron a la fotoelectricidad y ni uno solo al germanio y al silicio. Y en los círculos científicos superiores fueron muy escrupulosos con la terminología, llamando al transistor un "triodo de cristal" y tratando de reemplazar "agujeros" por "agujeros". Al mismo tiempo, el libro de Shockley fue traducido con nosotros inmediatamente después de su publicación en Occidente, pero sin el conocimiento y permiso de las editoriales occidentales y del propio Shockley. Además, en la versión rusa, se excluyó el párrafo que contenía las "opiniones idealistas del físico Bridgman, con quien el autor está totalmente de acuerdo", mientras que el prefacio y las notas estaban llenas de críticas:
"El material no se presenta de manera suficientemente consistente ... El lector ... será engañado en sus expectativas ... Un serio inconveniente del libro es el silencio de los trabajos de los científicos soviéticos".
Se dieron numerosas notas, "que deberían ayudar al lector soviético a comprender las declaraciones erróneas del autor". La pregunta es por qué se tradujo una cosa tan horrible, sin mencionar su uso como un libro de texto sobre semiconductores.
Punto de inflexión 1952
El punto de inflexión en la comprensión del papel de los transistores en la Unión se produjo en 1952, cuando se publicó un número especial de la revista estadounidense de ingeniería de radio "Proceedings of the Institute of Radio Engineers" (ahora IEEE), completamente dedicado a los transistores. A principios de 1953, Berg, implacable, decidió poner freno al tema que había comenzado hace 9 años y se fue con las cartas de triunfo, llegando a lo más alto. En ese momento, ya era viceministro de Defensa y preparó una carta al Comité Central del PCUS sobre el desarrollo de trabajos similares. Este evento se superpuso a la sesión de VNTORES, en la que el colega de Losev, BA Ostroumov, realizó un gran reportaje “Prioridad soviética en la creación de relés electrónicos de cristal basados en el trabajo de OV Losev”.
Por cierto, fue el único que honró la contribución de su colega. Antes de eso, en 1947, en varios números de la revista Uspekhi Fizicheskikh Nauk, se publicaron reseñas del desarrollo de la física soviética durante treinta años: "Investigación soviética sobre semiconductores electrónicos", "Radiofísica soviética durante 30 años", "Electrónica soviética durante más de treinta años". 30 años ", y sobre Losev y sus estudios de kristadin se mencionan solo en una revisión (B.I.Davydova), e incluso entonces de pasada.
En ese momento, sobre la base de la década de 1950, OKB 498 había desarrollado los primeros diodos en serie soviéticos desde DG-V1 hasta DG-V8. El tema era tan secreto que el cuello se eliminó de los detalles de desarrollo ya en 2019.
Como resultado, en 1953, se formó un único NII-35 especial (más tarde "Pulsar"), y en 1954 se organizó el Instituto de Semiconductores de la Academia de Ciencias de la URSS, cuyo director era el jefe de Losev, el académico Ioffe. . En NII-35, en el año de apertura, Susanna Madoyan crea la primera muestra de un transistor pnp de germanio aleado plano, y en 1955 comienza su producción bajo las marcas KSV-1 y KSV-2 (en adelante P1 y P2). Como recuerda el mencionado Nosov:
"Es interesante que la ejecución de Beria en 35 contribuyó a la rápida formación de NII-1953. En ese momento, estaba SKB-627 en Moscú, en el que intentaron crear un recubrimiento magnético anti-radar, Beria se hizo cargo de la empresa. Después de su arresto y ejecución, la dirección de SKB se disolvió prudentemente sin esperar las consecuencias, el edificio, el personal y la infraestructura - todo se fue al proyecto del transistor, a fines de 1953 estaba aquí todo el grupo de A.V. Krasilov ”.
Sea un mito o no, permanece en la conciencia del autor de la cita, pero conociendo la URSS, bien podría haber sido así.
En el mismo año, comenzó la producción industrial de transistores puntuales KS1-KS8 (un análogo independiente de Bell Tipo A) en la planta de Svetlana en Leningrado. Un año más tarde, el NII-311 de Moscú con una planta piloto pasó a llamarse Sapfir NII con la planta de Optron y reorientado al desarrollo de diodos semiconductores y tiristores.
A lo largo de la década de 50, en la URSS, casi simultáneamente con Estados Unidos, se desarrollaron nuevas tecnologías para la fabricación de transistores planares y bipolares: aleación, aleación-difusión y mesa-difusión. Para reemplazar la serie KSV en el NII-160, FA Shchigol y NN Spiro comenzaron la producción en serie de transistores de punto C1G-C4G (la caja de la serie C se copió del Raytheon SK703-716), el volumen de producción fue de varias docenas de piezas por día.
¿Cómo se logró la transición de estas docenas a la construcción de un centro en Zelenograd y la producción de microcircuitos integrados? Hablaremos de esto la próxima vez.
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