Ра­бо­та про­тив элек­тро­ни­ки в Рус­ском сек­то­ре Земли.

К во­про­су о том кто начал по­лу­про­вод­ни­ко­вую элек­тро­ни­ку в ны­неш­нем Че­ло­ве­че­стве: тут и ан­гли­ча­нин Фа­ра­дей с суль­фи­дом се­реб­ра а дру­гие до него и после сразу с оки­сью меди - впер­вые по­лу­про­вод­ни­ко­вые эф­фек­ты с нею на­блю­да­лись и были Май­к­лом де­таль­но опи­са­ны почти 200 лет назад. Аме­ри­ка­нец Greenleaf Whittier Pickard  с пер­вым в мире по­хо­дим на со­вре­мен­ные по­лу­про­вод­ни­ко­вым ди­о­дом 1900-х годов но он не пред­по­ла­гал изх­при­ме­не­ния для ге­не­ра­ции вы­нуж­ден­ных ко­ле­ба­ний. Юлий Эдгар Ли­ли­ен­фельд, поль­ский еврей из Льво­ва, с его пер­вых тран­зи­сто­ром, на деле он пред­по­ла­гал его при­ме­не­ние как ре­гу­ля­то­ра тока, па­тент 1925 г. Соб­ствен­но тот FET ко­то­рый сей­час упо­треб­ля­ет­ся это его па­тент конца ян­ва­ря 1930 года и несколь­ко более позд­них. Как видно из дан­но­го па­тен­та при­ме­нял он суль­фид меди. В целом его па­тент ни­же­пре­ве­дён­ный был су­ще­ствен­ным шагом к пла­нар­ной по­лу­про­вод­ни­ко­вой тех­но­ло­гии.

Элек­тро­ли­ти­че­ские кон­ден­са­то­ры при­ме­ня­лись как и свое­об­раз­ные при­бо­ры на их ос­но­ве с 19 века на заре ра­дио­тех­ни­ки в т.ч. и как ана­ло­ги ди­о­дов - это были здо­ро­вен­ные при­бо­ры на несколь­ко кг весом. Когда-​то они были на­дёж­нее ра­дио­ламп. Ли­ли­ен­фельд смог су­ще­ствен­но мо­дер­ни­зи­ро­вать кон­струк­цию.

До на­ча­ла 1920-х по­лу­про­вод­ни­ко­вой ин­ду­стрии как та­ко­вой не су­ще­ство­ва­ло, как и не су­ще­ство­ва­ло объ­яс­не­ний ра­бо­ты по­лу­про­вод­ни­ко­вых при­бо­ров. Её ос­но­вы были за­ло­же­ны в ла­бо­ра­то­рии Ниж­не­го Нов­го­ро­да а фи­зи­че­ское опи­са­ние ве­ро­ят­нее всего с опи­са­ний фи­зи­ки ди­элек­три­ков и се­гне­то­элек­три­ков иерея РПЦ Павла Фло­рен­ско­го, ра­бо­тав­ше­го там где сей­час вто­рой кор­пус По­ли­те­ха, 1920-е годы. В 1926 1922 году вы­хо­дит ста­тья ге­ни­аль­но­го рус­ско­го учё­но­го и изоб­ре­та­те­ля Олега Вла­ди­ми­ро­ви­ча Ло­се­ва по кре­ста­ди­ну а в на­ча­ле 1930-х по со све­то­ди­о­дам (на на­ча­ло 1930-х на­зы­вал­ся Lossev Light, так что кор­рект­но пи­сать не LED а LL), пер­вым в мире мас­со­вым по­лу­про­вод­ни­ко­вым при­бо­ром - то­чеч­ным ди­о­дом "кри­ста­дин" (1921-22гг со­ав­тор с Ле­бе­дин­ским - имен­но он понял пер­вым что от­крыл Лосев - имен­но они и преж­де всего Лосев пер­вым в мире объ­яс­нил ВАХ при­бо­ра). 

Из на­зва­ния па­тен­та хо­ро­шо видно, что имен­но Лосев со­здал не про­сто дат­чик по­лу­про­вод­ни­ко­вый а пол­но­цен­ный при­бор, год­ный для ко­ле­ба­тель­ных кон­ту­ров - ос­но­вы ра­дио­тех­ни­ки.

мил­ли­о­на­ми вы­пус­кав­ше­го­ся на базе цин­ки­та и неко­то­рых дру­гих кри­стал­лов в ос­нов­ном при­род­но­го про­ис­хож­де­ния. Набор был до­сту­пен по день­гам даже на­чи­на­ю­щим радиолюбителям-​детям, я видел ре­кла­мы его в аме­ри­кан­ских те­ма­ти­че­ских жур­на­лах до Де­прес­сии из­дан­ных. Толь­ко в одних США было про­из­ве­де­но несколь­ко мил­ли­о­нов по­лу­про­вод­ни­ко­вых де­тек­тор­ных ра­дио­при­ём­ни­ков по схеме Ло­се­ва.

При­мер­пред­во­ен­но­го де­тек­то­ра про­из­ве­дён­но­го в ин­те­ре­сах ВМС США:

Точка вы­го­ра­ла через какое-​то время и при­хо­ди­лось сдви­гать усик к сле­ду­ю­щей, я это в 1997 лично делал сни­мая ТТХ SiCв одной из ла­бо­ра­то­рий ФТИ РАН, коя ра­бо­та­ла на ВВС и минэнер­го США ка­жет­ся, при опре­де­лён­ном токе от све­тил­ся.

Также Лосев -  автор би­по­ляр­но­го тран­зи­сто­ра, опто­элек­трон­но­го уси­ли­те­ля, я в конце 1990-х (при­мер­но 1997-98 год) видел двоих ко­то­рые ви­де­ли его ра­бо­ту ок­тяб­ря 1941 года при­ня­тую в ФТИ, он же сов­мест­но с кол­ле­гой ком­плекс­но­го при­бо­ра КВЧ и те­ра­гер­цо­вой те­ра­пии - было по­стро­е­но как ми­ни­мум два при­бо­ра, ко­то­рые при­ме­ня­лись для ле­че­ния ра­не­ных в ВМА в т.ч. в Бло­ка­ду к концу ВОВ все следы за­те­ря­лись. Всё что было до­бы­то по его ра­бо­там по­след­них 7 лет это По­ли­тех и ФТИ. В середине-​конце 1990-х были живы/ра­бо­та­ли ещё люди знав­шие его лично. В ста­тье лишь о части его работ на­пи­са­но. https://masterok.livejournal.com/1178178.html

На кар­тин­ке слева со­вре­мен­ный вид све­то­ди­о­да и его автор Олег Вла­ди­ми­ро­вич Лосев.

Па­тент на пер­вый в мире фо­то­ди­од, тогда на­зван­ный ав­то­ром све­то­вым реле:
 

Элек­трон­ный ра­дио­фо­то­те­ле­граф/ра­дио­факс Ло­се­ва про­ис­те­кал из дан­но­го па­тен­та. в СССР он был на лам­пах лишь в 1941 ре­а­ли­зо­ван,  а ранее при­о­ри­тет на из­го­тов­ле­ние и при­ме­не­ние уплыл в США. 1940 год:
 

По­лу­про­вод­ни­ко­вый фо­то­де­тек­тор, ба­ра­бан с кар­тин­кой или де­пе­шей. Кон­струк­ция более про­грес­сив­ная, есть по­лу­про­вод­ни­ко­вый при­бор, чем ис­пы­тан­ный в 1940 году на бом­бар­ди­ров­щи­ке США факс - раз­ра­бот­ка ве­лась для пе­ре­да­чи карт по­го­ды и за­да­ний бом­бо­ме­та­ний непо­сред­ствен­но у целей.

Воз­мож­на была пол­ная невзла­мы­ва­е­мость за счёт оп­ти­че­ской шиф­ра­ции как ми­ни­мум с ана­ло­гич­но­го более ран­не­го изоб­ре­те­ния участ­ни­ка Русско-​Турецкой войны  Кон­стан­ти­на Дмит­ри­е­ви­ча Пер­ско­го ав­то­ра са­мо­го тер­ми­на "те­ле­ви­де­ние", де­мон­стри­ро­вав­ше­го в 1900-х  по обыч­ных те­ле­фон­ным про­во­дам пе­ре­да­чу цвет­но­го изоб­ра­же­ния вы­со­кой чёт­ко­сти, ав­то­ра пер­вой в мире элек­трон­ной си­сте­мы сиг­на­ли­за­ции (Чи­каг­ская вы­став­ка) в по­след­ние годы генерал-​полковника ар­тил­ле­рии, став­ше­го жерт­вой уни­что­же­ния учё­ных и ин­же­не­ров конца 19 и осо­бен­но на­ча­ла 20 века чьи ра­бо­ты могли уско­рить на де­сят­ки лет Че­ло­ве­че­ство в ин­фор­ма­ци­он­ном раз­ви­тии 1890-х годов

Также клю­че­вым яв­ля­ют­ся огра­ни­чен­но при­ме­няв­ши­е­ся толь­ко для его соб­ствен­ных цвет­ных фото - оп­ти­че­ский метод крип­то­за­щи­ты Прокудина-​Горского. При несколь­ких пла­стин­ках и цве­тах взло­мать код невоз­мож­но и сей­час. Прин­цип од­но­ра­зо­вых стра­ниц блок­но­тов но куда более про­из­во­ди­тель­ный в шиф­ра­ции. Часть его ме­то­да опи­са­на тут.

Можно вспом­нить ра­бо­ты рус­ской Аг­нес­сы Ар­се­нье­вой и Ос­ка­ра Хайля в Гер­ма­нии. Agnesa Arsenjewa-​Heil  была его женой. Брак был за­клю­чён в се­ре­дине 1930-х в Ле­нин­гра­де, но через несколь­ко лет когда Хель решил об­рат­но вер­нуть­ся в Ка­вен­диш­скую ла­бо­ра­то­рию и она с ним, ей не раз­ре­ши­ли по­ки­дать СССР и фак­ти­че­ски семья рас­па­лась. Одни из раз­ра­бот­чи­ков сна­ча­ла лам­по­вой а затем по­лу­про­вод­ни­ко­вой те­ма­ти­ке - Хайль не мог не знать де­та­ли о ра­бо­тах Ло­се­ва т.к. жена была его кол­ле­гой, как и о ра­бо­тах по се­гне­то­элек­три­ках сам тер­мин "дырка" "ды­роч­ная про­во­ди­мость" это 1926 при­мер­но Френ­кель, на­ча­ло  по­лу­про­вод­ни­ко­вой эры это имен­но НН и Ле­нин­град­ский По­ли­тех. Мне по­счаст­ли­ви­лось за­кан­чи­вать на той же ка­фед­ре где про­во­ди­лись пи­о­нер­ские ра­бо­ты, по­это­му немно­го знаю боль­ше чем есть в кни­гах, па­тен­тах, жур­на­лах и Сети.

Позд­нее Лосев в самом на­ча­ле 1941 пред­ла­га­ет фо­то­де­тек­то­ры на крем­нии. Чуть позд­нее тран­зи­стор би­по­ляр­ный на нём же и при­бор близ­кий к фо­то­тран­зи­сто­ру. Кроме того его тран­зи­стор непре­рыв­но со­вер­шен­ству­ет­ся и если тран­зи­стор из лабы Белла яв­лял­ся ко­пи­ей его ран­них об­раз­цов то то что Силь­ва­ния впер­вые в мире про­из­ве­ла как ПРО­ДУКТ яв­лял­ся ко­пи­ей обла­го­рож­ден­ной его более позд­них работ конца 1930-х 1941 года. День­ги ав­то­ру есте­ствен­но неза­пла­ти­ли - его убили го­ло­дом в Бло­ка­ду тогда как пре­крас­но знали, что он и его друг-​радиоэлектронщик чьи мощ­ные лампы до сих пор вы­пус­ка­ют­ся наи­бо­лее пе­ре­до­вые спе­ци­а­ли­сты в своих об­ла­стях в мире. Лосев с на­ча­ла 1930-х был ми­ро­вой ве­ли­чи­ной в фи­зи­ке по­лу­про­вод­ни­ков. Это при­мер­но как с убий­ством Су­да­е­ва в 1946 или Кош­ки­на в 1940. Ре­зуль­та­ты были вы­ве­зе­ны в США, при­чём с по­дроб­но­стя­ми ко­то­рые преду­смат­ри­ва­ли до­ступ к об­раз­цам Ло­се­ва.

В Гер­ма­нии в 1937 году был раз­ра­бо­тан и из­го­тов­лен с опо­рой на ра­бо­ты как Ли­ли­ен­фель­да так и Ло­се­ва пер­вый в мире по­лу­про­вод­ни­ко­вый тран­зи­стор, автор  гам­бур­жец Robert Wichard Pohl  пуб­ли­ка­ция в Zeitschrift Physik, III 1938 года. При­ме­нял­ся по­лу­про­вод­ник ин­те­рес­ный и весь­ма ка­приз­ный - гиг­ро­ско­пи­чен, ра­бо­тать с ним можно толь­ко в за­кры­том боксе с кон­тро­ли­ру­е­мой без­кис­ло­род­ной обез­во­жен­ной ат­мо­сфе­рой, но от­но­си­тель­но про­стой в вы­ра­щи­ва­нии GaBr_2-3 - при­кол в том что на 2020 год они из гал­ла­тов опять одни из самых пер­спек­тив­ных, спу­стя более 83 лет!

Нем­цам было мало со­зда­ния ми­ни­а­тюр­ных ра­дио­ламп. 1941-45гг были по­лу­че­ны пер­вые сна­ча­ла по­лу­по­вод­ни­ко­вые дис­крет­ные при­бо­ры а затем ин­те­граль­ные по­лу­про­вод­ни­ко­вые уси­ли­те­ли на 2,4,6 и 8 тран­зи­сто­рах, ко­то­рые с неко­то­рой на­тяж­кой можно счи­тать опе­ра­ци­он­ны­ми уси­ли­те­ля­ми и ПЕР­ВЫ­МИ ЧИ­ПА­МИ - пред­ло­жил пер­вым как раз Лосев в 1930-х, как и опто­элек­тро­ные чипы, как и ком­па­ра­то­ры сиг­на­ла с ре­гу­ли­ру­е­мым уси­ле­ни­ем плеч нем­ца­ми были ре­а­ли­зо­ва­ны - ин­фор­ма­ция как и в 2000-е уте­ка­ла из ФТИ как в Гер­ма­нию так и в США. Мел­ко­се­рий­но в Гер­ма­нии в 1942-44 вы­пус­ка­лись чипы на 2 и 4 тран­зи­сто­ра на 6 стоял в при­бо­ре а на 8 не вышел по-​видимому далее ла­бо­ра­тор­но­го стен­да на на­ча­ло 1945 и пер­вых ис­пы­та­ний, не успе­ли. Судя по дру­гим ра­бо­там в ос­нов­ном пла­ни­ро­ва­ли при­ме­нять для ми­ни­а­тюр­ных под­слу­ши­ва­ю­щих устройств и дик­то­фо­нов с целью слеж­ки и во­ров­ства ин­фор­ма­ции в дру­гих стра­нах, а также для ра­дио­взры­ва­те­лях зе­нит­ных сна­ря­дов - такие при ка­либ­ре 100мм и более были вполне эф­фек­тив­ны - до де­сят­ков про­цен­тов, воз­мож­но также в ПТРК и более мел­ких чем  Wasserfall  ЗРК.. От­ча­сти такой успех объ­яс­ня­ет­ся что пер­вым в мире мел­ко­се­рий­ное при­оз­вод­ство булей по­лу­про­вод­ни­ков по ме­то­ду Яна Чо­храль­ско­го было осво­е­но имен­но в Гер­ма­нии где ра­бо­тал до 1925 года и стоит ка один из ос­но­ва­те­лей у ис­то­ков фи­зи­ки по­лу­про­вод­ни­ков Гер­ма­нии. Опуб­ли­ко­вал свой вы­да­ю­щий­ся труд он в 1918 году в «Zeitschrift für Physikalische Chemie» и уже в фун­да­мен­таль­ной мо­но­гра­фии J. Czochralski: Moderne Metallkunde in Theorie und Praxis. J. Springer, Berlin 1924. В ре­зуль­та­те немцы имели как ва­ку­ум­ные так и по­лу­про­вод­ни­ко­вые при­бо­ры по­ис­ка пар­ти­зан­ских ко­ст­ров со ска­ни­ро­ва­ни­ем в ИК диа­па­зо­нах. Обыч­но на "рамах" раз­ме­ща­ли. Обыч­но при­ме­ня­лась зер­каль­ная оп­ти­ка но были как ми­ни­мум опыты по по­лу­про­вод­ни­ко­вым лин­зам для даль­не­го, 10-17мкм, ИК.

ЧТО СЕЙ­ЧАС

Как и са­мо­сто­я­тель­но уже много позд­нее окон­ча­ния  и ас­пи­ран­ту­ры изоб­ре­сти новый НЕПО­ЛУ­ПРО­ВОД­НИ­КО­ВЫЙ уси­ли­тель, в 2017, сход­ный по дей­ствию с тран­зи­сто­ром с общей базой, без по­лу­про­вод­ни­ков и ва­ку­ум­ной тех­ни­ки, ра­бо­тал на ча­сто­тах 10-750кГц. На воз­ду­хе долго не про­ра­бо­тал - через несколь­ко часов ма­те­ри­ал впи­тал кис­ло­род и при­бор помер. Годен в слу­чае гер­ме­ти­за­ции для про­стой элек­тро­ни­ки, т.к. поз­во­ля­ет из­го­тав­ли­вать всего из несколь­ких эле­мен­тов непо­лу­про­вод­ни­ков и уси­ли­те­ли и ре­зи­сто­ры и кон­ден­са­то­ры и про­вод­ни­ки с изо­ля­то­ра­ми. Се­бе­сто­и­мость чипа была несколь­ко руб­лей при бОль­шей устой­чи­во­сти к тем­пе­ра­ту­ре (тео­ре­ти­че­ски свыше 200С дол­жен ра­бо­тать, чего пла­сти­ко­вая элек­тро­ни­ка пока вряд ли по­тя­нет). Воз­мож­на трёх­мер­ная пе­чать чипов из ма­те­ри­а­лов до­ступ­ных недо­ро­гих. Ме­тал­лы и по­лу­про­вод­ни­ки в кон­струк­ции не ис­поль­зу­ют­ся. Воз­мож­но пол­но­стью неор­га­ни­че­ское ис­пол­не­ние. Все ком­по­нен­ты до­бы­ва­е­мы в по­след­нем слу­чае в лесу или в поле. 

Я из­на­чаль­но не стал ВАХ сни­мать, а про­ве­рял ра­бо­ту на ча­сто­тах опре­де­лён­ных, по­лу­чен­ных об­ра­зов новых при­бо­ров, вне рамок до того про­во­див­ше­го­ся ча­стич­но опла­чен­но­го НИР, имев­ших су­ще­ствен­ные от­ли­чия от по­лу­чен­ных в рам­ках работ по нему. За­каз­чи­ка как от­дель­ный НИР при­бор не за­ин­те­ре­со­вал. В от­ли­чие от по­лу­про­вод­ни­ко­вых ну может кроме SiC с ко­то­рым по­на­ча­лу в одной из ла­бо­ра­то­рий в ка­че­стве ди­пло­ма ра­бо­тал, имеет место сла­бая тем­пе­ра­тур­ная за­ви­си­мость уси­ли­тель­ных свойств. Т.е. для обыч­но­го при­ме­не­ния в уси­ли­те­лях ра­бо­та­ю­щих в по­ле­вых усло­ви­ях ненуж­но ис­поль­зо­вать тер­мо­ком­пен­са­цию, что упро­ща­ет схе­мо­тех­ни­ку.

Так по­лу­чи­лось, что воз­мож­но он будет по­ле­зен боль­ше уже не людям уже, а ро­бо­там. Хотя ос­нов­ные мыс­ли­тель­ные про­цес­сы ро­бо­тов как ав­то­ном­ных са­мо­вос­про­из­во­дя­щих­ся си­стем не будут свя­за­ны с элек­три­че­ством вовсе. Да и с оп­ти­кой лишь от­ча­сти, мак­си­мум часть ин­тер­фей­сов - слиш­ком мед­лен­ные для си­стем об­ра­бот­ки ин­фор­ма­ции с быст­ро­дей­стви­ем, на­при­мер воз­мож­ны си­сте­мы ча­стич­но на оп­ти­ке без элек­тро­ни­ки как клас­са для рас­чё­та про­цес­сов в плаз­ме при на­кач­ке мощ­ных ла­зе­ров и неко­то­рых дру­гих с при­ме­не­ни­ем ре­ше­ний урав­не­ний Навье-​Стокса по сетке из 1млрд эле­мен­тов быст­ро­про­те­ка­ю­ще­го, на­но­се­кун­ды, про­цес­са с воз­мож­но­стью вли­я­ния на него спу­стя 1-10нс. Это даёт воз­мож­ность под­нять как КПД ла­зе­ра но глав­ное - резко улуч­шить па­ра­мет­ры вы­ход­но­го из­лу­че­ния, в т.ч. для уль­тра­ко­рот­ких ла­зер­ных им­пуль­сов.

Вме­сто "ки­пя­че­ния ва­ку­у­ма" воз­мож­но про­во­дить куда более ин­те­рес­ные опе­ра­ции при со­всем ином ка­че­стве пучка. До­ста­точ­но впро­чем и 50ТВт мощ­но­сти и 10 - во­прос упи­ра­ет­ся в само ка­че­ство про­из­во­ди­мо­го из­лу­че­ния а не мощ­ность как та­ко­вую хотя и вре­мен­ные па­ра­мет­ры также важны.

Общая про­из­во­ди­тель­ность вы­чис­ли­те­ля, это НЕ чип, до 10^42-44 оп/с до­сти­жи­ма. Элек­тро­ни­ка как и обыч­ные твёр­дые тела не луч­шее что есть для ор­га­ни­за­ции про­цес­сов об­ра­бот­ки ин­фор­ма­ции как вре­мен­ной функ­ции в про­стом и неко­то­рых слож­ных видах. Разве часть дат­чи­ков и то под во­про­сом т.к. выше ве­ро­ят­ность взло­ма. Впро­чем воз­мож­но при дан­ном быст­ро­дей­ствии ро­бо­ты или ИИ най­дёт сам вы­хо­ды как сни­мать дан­ные так и дей­ство­вать быст­рее чем ско­рость света. Во вся­ком слу­чае был экс­пе­ри­мент в Гер­ма­нии на ча­сто­тах в пер­вые ГГц с приз­ма­ми из пла­сти­ка, до­ка­зав­ших воз­мож­ность пе­ре­да­чи ин­фор­ма­ции быст­рее в сотни раз ско­ро­сти света и без за­пу­тан­ных фо­то­нов, Салль де­та­ли рас­ска­зы­вал - это он с то­ва­ри­щем пред­ло­жи­ли но в ГОИ от­ка­за­лись ста­вить как и в дру­гих ме­стах, при­о­ри­тет уплыл к нем­цам.

РАН вся­че­ски или давит или вы­дав­ли­ва­ет из ор­га­ни­за­ций своей струк­ту­ры хоть как-​то за­ни­ма­ю­щих­ся дру­ги­ми на­прав­ле­ни­я­ми раз­ви­тия вы­чис­ли­тель­ной тех­ни­ки. Так было при Ло­се­ве, когда он сбе­жал от го­не­ний учи­нён­ных ему Иоффе так и сей­час, до­ста­точ­но взгля­нуть чем за­кон­чи­лось со­зда­ние ла­бо­ра­то­рии пост­крем­ни­е­вых вы­чис­ле­ний в 2016/2017 - за 85 лет ни­че­го не по­ме­ня­лось.

Мы имеем дело с внеш­не­опре­де­ля­е­мой по от­но­ше­нию к Рус­ско­му сек­то­ру тех­ни­че­ской по­ли­ти­кой как ми­ни­мум со вре­мён Ло­мо­но­со­ва и Пол­зу­но­ва, ЧЕТ­ВЕРТЬ ТЫ­СЯ­ЧЕ­ЛЕ­ТИЯ.

Автор тек­ста: Ле­бе­дев Вла­ди­слав Ана­то­лье­вич (с) 

Кар­тин­ки при­над­ле­жат их ав­то­рам и при­ве­де­ны для по­яс­не­ния мысли.

#по­лу­про­вод­ни­ко­вы­ет­ран­зи­сто­ры1930хго­дов, #чипы3рейха, #ло­се­во­тец­по­лу­про­во­ди­ко­вой­ин­ду­стрии, #убий­ство­Ло­се­ва5ко­лон­ной, #война5ко­лон­ны­про­тив­Че­ло­ве­че­ства