Транзисторная революция второй половины XX в. на фоне холодной войны

 
Код статьиS020596060016346-2-1
DOI10.31857/S020596060016346-2
Тип публикации Статья
Статус публикации Опубликовано
Авторы
Аффилиация: Институт истории естествознания и техники им. С. И. Вавилова РАН
Адрес: Москва, ул. Балтийская, д. 14
Название журналаВопросы истории естествознания и техники
ВыпускТом 42 №3
Страницы466-479
АннотацияИзобретение транзистора, произошедшее в конце 1940-х – начале 1950-х гг., произвело революцию в электронике, ставшую причиной кардинального изменения конструкций и технологии изготовления большой части электронных приборов, появления новых требований к чистоте и однородности применяемых материалов, качеству технологического и контрольно-измерительного оборудования и т. д. Последующее развитие полупроводниковых приборов и интегральных схем, электронной вычислительной техники на новой элементной базе, стало важнейшим фактором совершенствования информационных технологий, становления постиндустриального информационного общества. Хронологически значительная часть событий транзисторной революции пришлась на период противостояния СССР и США в условиях холодной войны, фактической изоляции нашей страны от научных и технологических достижений стран Запада. Тем не менее период с середины 1960-х до конца 1980-х гг. характеризовался интенсивным развитием полупроводниковых приборов и ростом объема их производства в нашей стране. После распада СССР Россия оказалась в большой зависимости от импорта изделий полупроводниковой электроники. В настоящее время, несмотря на имеющееся отставание по техническому уровню ряда видов изделий электронной техники, темпы роста производства радиоэлектронного оборудования в стране выше общих темпов роста российского производства.
Ключевые словаэлектроника, транзистор, полупроводниковые приборы, интегральные схемы, электронная промышленность, А. И. Шокин, Научный центр микроэлектроники
Получено28.09.2021
Дата публикации29.09.2021
Кол-во символов31841
Цитировать   Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться
100 руб.
При оформлении подписки на статью или выпуск пользователь получает возможность скачать PDF, оценить публикацию и связаться с автором. Для оформления подписки требуется авторизация.

Оператором распространения коммерческих препринтов является ООО «Интеграция: ОН»

1

Научные истоки транзисторной революции

2 Изобретение транзистора и последующее развитие полупроводниковых приборов явились следствием формирования области научно-технических знаний, которая существенно отличалась от научных основ прежней электроники, находившей практическое воплощение главным образом в создании электровакуумных приборов. Предыстория новой, твердотельной, электроники брала свое начало в другой области знаний, основанной в первую очередь на изучении физических явлений в полупроводниковых материалах.
3 Создание транзистора, зафиксированное двумя основополагающими патентами 1948 г. и подтвержденное образцами технических устройств 1948–1951 гг., послужило основанием для присуждения Нобелевской премии по физике 1956 г. Д. Бардину, У. Браттейну и У. Шокли.
4 Важный вклад в науку и технику трех сотрудников американской фирмы «Белл телефон лабораториз» (Bell Telephone Laboratories) не подлежит сомнению; их изобретения принято считать началом транзисторной революции, изменившей в дальнейшем мир. Тем не менее появление транзисторов было бы невозможным без многочисленных исследований полупроводников, проведенных в предшествующие годы. Большой вклад в развитие этой области знаний был сделан в 1930-х гг. отечественной школой физики полупроводников Ленинградского физико-технического института (ЛФТИ). Директора ЛФТИ академика А. Ф. Иоффе по праву называют пионером в этой области, выполнившим исследования мирового уровня. Уже в 1931 г. Иоффе опубликовал статью с пророческим названием «Полупроводники – новый материал электротехники»1. Рождение в том же году зонной теории твердого тела, основополагающий вклад в которую принадлежит англичанину А. Вильсону2, способствовало формированию современных концепций науки о полупроводниках. Спустя два года советский физик Я. И. Френкель создал теорию возбуждения в полупроводниках парных носителей заряда: электронов и «дырок». Именно он внес в мировой обиход термин «дырочная проводимость»3. 1. Иоффе А. Ф. Полупроводники – новый материал электротехники // Социалистическая реконструкция и наука. 1931. Вып. 2/3. С. 108–112.

2. Wilson, A. The Theory of Electronic Semiconductors // Proceedings of the Royal Society of London. Series A: Mathematical and Physical Sciences. 1931. Vol. 133. P. 458–491, Vol. 134. P. 277–287.

3. Формирование радиоэлектроники (1920-е – 1950-е гг.) / Ред. В. М. Родионов. М.: Наука, 1988. С. 282.
5 В 1938 г. сотрудник ФТИ АН СССР Б. И. Давыдов разработал теорию плоскостных p-n переходов4. Независимо от него Н. Мотт5 в Англии и В. Шоттки6 в Германии дали свои теоретические трактовки выпрямляющего действия контакта металл – полупроводник. В том же году немецкие физики Р. Поль и Р. Хильш создали действующий образец кристаллического усилителя на нагретом кристалле бромида калия. Прибор позволял усиливать сигналы с частотой менее 1 Гц, чем доказал возможность создания кристаллических полупроводниковых усилителей. Однако добиться устойчивой работы этого прибора, как и изделий других изобретателей прообразов транзисторов, было невозможно, поскольку материалов необходимой чистоты и технологий их получения к тому времени еще не было. 4. Давыдов Б. И. О выпрямлении тока на границе между двумя полупроводниками // Доклады АН СССР. 1938. Т. 20. № 4. С. 279–282.

5. Mott, N. The Theory of Crystal Rectifiers // Proceedings of the Royal Society of London. Series A: Mathematical and Physical Sciences. 1939. Vol. 171. P. 27–38.

6. Schottky, W. Zur Halbleitertheorie der Sperrschicht- und Spitzengleichrichter // Zeitschrift für Physik. 1939. Bd. 113. S. 367–414.
6 В 1941 г. советский исследователь В. Е. Лашкарев экспериментально установил наличие контакта полупроводников разного типа в меднозакисном выпрямителе7. Обнаруженное им явление получило впоследствии название p-n переход. Значительный вклад в исследование свойств полупроводников внесли Б. В. Курчатов, Ю. М. Кушнир, Л. Д. Ландау, В. М. Тучкевич и др. По существу, теоретическая база для создания транзисторов была в значительной степени разработана уже в 1940-х гг. Большое количество исследований, выполненных учеными разных стран, послужило основой для экспериментального создания точечного и плоскостного транзисторов. 7. Лашкарев В. E. Исследование запорного слоя методом термозонда // Известия АН СССР. Сер. физическая. 1941. Т. 5. № 4/5. С. 442–446.

Цена публикации: 0

Всего подписок: 1, всего просмотров: 529

Оценка читателей: голосов 0

1. Avdonin, B. N., and Martynov, V. V. (2012) Otechestvennaia elektronika. Etapy sozdaniia i razvitiia [Russsian Electronics. Creation and Development Stages]. Moskva: Kreativnaia ekonomika. pp. 74–75.

2. Bardeen, J., and Brattain, W. (1948) The Transistor, A Semiconductor Triode, Physical Review, vol. 74. no. 2, pp. 230–231.

3. Borisov, Iu. I. (ed.) (2007) Dinamika radioelektroniki [The Dynamics of Radioelectronics]. Moskva: Tekhnosfera.

4. Borisov, V. P. (2013) Elektronika SSSR i Rossii do i posle provedeniia sotsialʼno-ekonomicheskikh reform [Electronics in the USSR and Russia Before and After the Socio-Economic Reforms], in: Paton, B. E. (ed.) (2013) Otnoshenie obshchestva i gosudarstva k nauke v usloviiakh sovremennykh ekonomicheskikh krizisov: tendentsii, modeli, poisk putei uluchsheniia vzaimodeistviia: materialy mezhdunarodnogo simpoziuma [Attitude of Society and State to Science under Contemporary Economic Crises: Tendencies, Models, Ways to Deepen Mutual Understanding and Interaction. Proceedings of the International Symposium]. Kiev: Nash format, pp. 88–94.

5. Davydov, B. I. (1938) O vypriamlenii toka na granitse mezhdu dvumia poluprovodnikami [On Rectification of Current at the Boundary between Two Semiconductors], Doklady AN SSSR, vol. 20, no. 4, pp. 279–282.

6. Ioffe, A. F. (1931) Poluprovodniki – novyi material elektrotekhniki [Semiconductors, a New Material for Electrical Engineering], Sotsialisticheskaia rekonstruktsiia i nauka, no. 2/3, pp. 108–112.

7. Khokhlov, S. (2018) Radioelektronnaia promyshlennostʼ: dostizheniia, problemy, zadachi i perspektivy razvitiia [Radio and Electronic Industry: Achievements, Problems, Goals and Prospects of Its Development], Elektronika: nauka, tekhnologiia, biznes, 2009, no. 5, pp. 20–24.

8. Lashkarev, V. E. (1941) Issledovanie zapornogo sloia metodom termozonda [Study of Shut-Off Layer Using the Thermosonde Method], Izvestia AN SSSR, seriia fizicheskaia, vol. 5, no. 4/5, pp. 442–446.

9. Mott N. (1939) The Theory of Crystal Rectifiers, Proceedings of the Royal Society of London. Series A: Mathematical and Physical Sciences, vol. 171, pp. 27–38.

10. Nezhinskii, L. N. (ed.) (1995) Sovetskaia vneshniaia politika v gody “kholodnoi voiny” (1945–1985). Novoe prochtenie [Soviet Foreign Policy during the Cold War (1945–1985). A New Reading]. Moskva: Mezhdunarodnye otnosheniia.

11. Proleiko, V. M. (ed.) (2009) Ocherki istorii rossiiskoi elektroniki [Essays on the History of Russian Electronics]. Moskva: Tekhnosfera, no. 1: 60 let otechestvennomu tranzistoru [60 Years of Russian Transistor].

12. Rodionov, V. M. (ed.) (1988) Formirovanie radioelektroniki (1920-e – 1950-e gg.) [Formation of Radioelectronics (1920s – 1950s)]. Moskva: Nauka.

13. Schottky W. (1939) Zur Halbleitertheorie der Sperrschicht- und Spitzengleichrichter, Zeitschrift für Physik, vol. 113, pp. 367–414.

14. Shokin, A. A. (2007) Ministr neveroiatnoi promyshlennosti [The Minister of Incredible Industry]. Moskva: Tekhnosfera.

15. Wilson, A. (1931) The Theory of Electronic Semiconductors, Proceedings of the Royal Society of London. Series A: Mathematical and Physical Sciences, vol. 133, p. 458–491, vol. 134, p. 277–287.

16. Zamechatelʼnye stranitsy zhizny professora Iu. R. Nosova [Remarkable Pages from Professor Yu. R. Nosov’s Life]. Moskva: OOO “Tipografiia Siti Print”.

Система Orphus

Загрузка...
Вверх