Розробка перших транзисторів в ссср

Розробка перших транзисторів в ссср

Олександр Вікторович Красилів

У серійне виробництво перші радянські германієві тріоди С1-С4 (термін «транзистор» в СРСР увійшов в ужиток в 1960-і роки) були запущені лабораторією Красилова вже в 1949 р У 1950 р зразки германієвих триодов були розроблені в ФІАН (Б.М . Вул, А. В. Ржанов, В. С. Вавилов і ін.), в ЛФТИ (В.М. Тучкевіч, Д. Н. спадщини) і в ІРЕ АН СРСР (С.Г. Калашников, Н. А. Пенин і ін.). На той момент радянські транзистори були нічим не гірші за імпортні транзисторів.

Природно, транзистори з'явилися не на порожньому місці - цьому передували роки досліджень.
У 1926 р радянський фізик Я. І. Френкель висунув гіпотезу про дефекти кристалічної структури напівпровідників, названих "порожніми місцями", або, більш звично, "дірками", які могли переміщатися по кристалу. У 1930-ті роки академік А. Ф. Йоффе почав експерименти з напівпровідниками в Ленінградському інституті інженерної фізики.
У 1938 р український академік Б. І. Давидов і його співробітники запропонували диффузионную теорію випрямлення змінного струму за допомогою кристалічних детекторів, відповідно до якої воно має місце на кордоні між двома шарами провідників, що володіють p- і n- провідністю. Далі ця теорія була підтверджена і розвинута в дослідженнях В.Є. Лашкарьова, проведених в Києві в 1939-1941 рр. Він встановив, що по обидва боки "запірного шару", розташованого паралельно кордоні розділу мідь - оксид міді, знаходяться носії струму протилежних знаків (явище p-n-переходу), а також що введення в напівпровідники домішок різко підвищує їх здатність проводити електричний струм. Лашкарьов відкрив і механізм інжекції (перенесення носіїв струму) - явища, що становить основу дії напівпровідникових діодів і транзисторів.
Ці дослідження були перервані війною. Однак війна ж гостро поставила питання про необхідність розвитку радянської електронної промисловості. Зокрема, необхідно було розвивати радіолокацію.

Голова Державного Комітету Оборони Й. Сталін

Створений згідно з цією постановою Всесоюзного науково-дослідного інституту радіолокації отримав назву ЦНДІ-108 (нині «ЦНІРТІ ім. Академіка А.І. Берга»). Його керівником став А.І. Берг. Інститут займався створенням радіолокаторів і методів боротьби з ними. Співробітник цього НДІ, керівник лабораторії, Сергій Григорович Калашников, надалі створив перший систематичний курс фізики напівпровідників в СРСР і читав лекції в університеті.

Директором НДІ був призначений досвідчений інженер і винахідник Сергій Аркадійович Векшинський, колишній начальник Галузевий вакуумної лабораторії (ОВЛ), евакуйованої з Ленінграда до Новосибірська, і колишній головний інженер «Світлани», а з 1940 р начальник Спецбюро по металографії, евакуйованого у Фрязіно, а потім в Новосибірськ. Менш роки пробув він директором НДІ-160, але найціннішою його заслугою було залучення сюди ряд працівників свого Спецбюро, а також найцінніших працівників ОВЛ на чолі з її начальником С.А. Зусмановського (він був призначений заступником Векшинський з наукової частини). Серед них були Ю. А. Юнак, В. І. Єгиазаров, Г. А. Шустин, С. А. Зусмановського, К. П. Шахов, А. В. Красилів, В. С. Лукошков, Т.Б. Фогельсон та ін. Разом з співробітниками «Світлани» ці ленінградці стали золотим фондом інституту.

Інститути НДІ-160 і ЦНДІ-108 активно співпрацювали, зокрема у вирішенні проблеми підвищення вихідної потужності і робочих частот транзисторів, і в результаті народилася ідея нового технологічного процесу "сплаву-дифузії", на основі якої з'явилися серійні германієві транзистори П401-П403 і П410 , П411. Але в 1957 році А.І.Берг створив в Академії наук СРСР новий Інститут радіоелектроніки, який сам же і очолив, співробітники, які займалися напівпровідниковими приладами, перейшли туди, і в ЦНДІ-108 цей напрям було згорнуто.

Брав активну участь у розвитку вакуумної електроніки. В період Великої Вітчизняної війни брав участь в створенні радіоламповому заводу в Новосибірську. Був відряджений в США з метою замовлення обладнання для вакуумної промисловості, де знайомився з роботами провідних електронних фірм того часу: "Дженерал-Електрик", "Вестінгауз", "Ар-СІ-Ей", "Хьюлетт-Паккард", "Вестон".

Під його керівництвом в НДІ "Істок" розроблені і впроваджені у виробництво кілька серій мікрохвильових кремнієвих детекторів сантиметрового і міліметрового діапазонів, що забезпечують потреби радіолокації, радіопріборостроенія і СВЧ вимірювальної техніки. Одночасно був розроблений комплекс апаратури для вимірювання всіх електричних параметрів детекторів, включаючи вимірювання на надвисоких частотах. За ці роботи А. В. Красилові в 1949 р була присуджена Сталінська премія.

Розробка перших транзисторів в ссср

Сусанна Гукасовна
Мадоян. 1950 р

Створення точкових транзисторів було початком її трудової діяльності, проте незабаром довелося переключитися на розробку і виготовлення діодів для розвивається обчислювальної техніки.


У 1953 році вона разом з А.В. Красиловим перейшла на роботу в відкрився НДІ напівпровідникової електроніки (НДІ-35, нині «Пульсар»). У тому ж році С.Г. Мадоян створила перший в Союзі дослідний зразок площинного (за тодішньою термінологією - шаруватого) германієвого транзистора. Ця розробка стала основою серійних приладів типу П1, П2, П3 і їх подальших модифікацій.
Наприкінці 1960 року С.Г. Мадоян захистила дисертацію на ступінь кандидата технічних наук і почала цикл нових робіт зі створення НВЧ приладів - тунельних діодів, заснованих не тільки на германии, але і на що з'явилося на той час нових напівпровідникових матеріалах - арсеніді галію і антимоніді галію. Однак в 1969 р залишила напівпровідникову промисловість і зайнялася викладанням - отримала посаду доцента кафедри «Напівпровідникові прилади» в Інституті сталі і сплавів. Там вела курс «Технологія напівпровідникових приладів» і написала ряд навчальних посібників, по лекційному курсу, по курсовому проектування і лабораторного практикуму. Керувала роботами аспірантів; дев'ять з них захистили кандидатські дисертації.

Розробка перших транзисторів в ссср

С.Г. Мадоян і А.В. Красилів

Після війни В.Є. Лошкарьов відновив дослідження і на початку 1950-х років виготовив перші точкові транзистори в лабораторних умовах. Наукові заслуги Лашкарьова були оцінені: він очолив новий Інститут напівпровідників АН України, який був відкритий в 1960 р

Розробка перших транзисторів в ссср

Радянські транзистори П1А і П3А (з радіатором). 1957 р

На початку 1950-х в НДІ-160 Ф. А. Щиголь (який також, як і С.Г. Мадоян, був дипломником у А.В. Красилова) і Н. Н. Спіро щодня випускали десятки точкових транзисторів типу С1-С4 , а М. М. Самохвалов розробляв в НДІ-35 нові рішення по груповій технології, технології "вплавлення - дифузії" для отримання тонкої бази ВЧ-транзисторів. У 1953 р на основі досліджень термоелектричних властивостей напівпровідників А. Ф. Іоффе створив серію термоелектрогенераторов, а в НДІ-35 були виготовлені планарниє транзистори П1, П2, П3. Незабаром в лабораторії С. Г. Калашникова був отриманий германієвого транзистор для частот 1,0 - 1,5 МГц, а Ф. А. Щиголь сконструював кремнієві сплавні транзистори типу П501-П503.

Фелікс Анатолійович Щиголь став лауреатом Ленінської премії за розвиток напівпровідникової промисловості. Серед його заслуг - створення стандартного для галузі малопотужного універсального кремнієвого планарного транзистора 2Т312, який разом з безліччю своїх похідних проводиться до сих пір.

Розробка перших транзисторів в ссср

Творець перших кремнієвих планарних транзисторів Фелікс Анатолійович Щиголь

У 1957 р радянська промисловість випустила 2,7 млн. Транзисторів. Що почалося створення і розвиток ракетної та космічної техніки, а потім і обчислювальних машин, а також потреби приладобудування та інших галузей економіки повністю задовольнялися транзисторами і іншими електронними компонентами вітчизняного виробництва.

Ось що С.Г. Мадоян говорить про створення радянської напівпровідникової промисловості:

Приблизно в 1960-му році почалася передача робіт на нові заводи. Тоді виникло багато напівпровідникових заводів, але якимось дивним чином: в Талліні напівпровідниковий виробництво організували на колишньої сірниковій фабриці, в Брянську - на базі старої макаронної фабрики - нову макаронну побудували, а стару віддали під виробництво напівпровідникових приладів. У Ризі під завод напівпровідникових приладів відвели будівлю фізкультурного технікуму. Так що, початкові роботи всюди були важкі, я пам'ятаю, що в першу відрядження в Брянську я шукала макаронний завод і потрапила на нову макаронну фабрику, там мені пояснили, що є ще ось стара фабрика, і на старій фабриці я трохи ноги не зламала, оступившись в калюжі, причому на підлозі в коридорі, який вів до кабінету директора.
Тоді почалося виробництво наймасовішого виду приладів - малопотужних германієвих транзисторів і в Новгороді Великому, а потім вже стали будувати нові заводи. Спочатку місця для розгортання виробництва вибиралися так, щоб була готова інфраструктура, в містах, в яких людям хотілося жити, туди можна було набирати працівників, а потім напівпровідникові заводи стали будувати, ну, наприклад, в Запоріжжі, тому що ми використовували в основному жіноча праця на всіх складальних ділянках, а в Запоріжжі було багато безробітних жінок. Ну, ось таким чином ми розширювалися і просувалися.