The Transistor Revolution of the Second Half of the Twentieth Century against the Background of the Cold War

 
PIIS020596060016346-2-1
DOI10.31857/S020596060016346-2
Publication type Article
Status Published
Authors
Affiliation: S.I.Vavilov Institute for the History of Science and Technology, RAS
Address: Moscow, Ul. Baltiyskaya, 14
Journal nameVoprosy istorii estestvoznaniia i tekhniki
EditionVolume 42 Issue 3
Pages466-479
AbstractThe invention of the transistor in the late 1940s – early 1950s revolutionized electronics and led to a radical change in the design and manufacturing technology of most electronic devices, to the emergence of new requirements for the purity and uniformity of materials, the quality of technological and control equipment, etc. The subsequent development of semiconductor devices and integrated circuits, electronic computer technology based on the new element base, became the most important factor in improving information technologies and in the formation of a post-industrial information society. Chronologically, many events of the transistor revolution occurred during the period of confrontation between the USSR and the United States in the Cold War, the isolation of the Soviet Union from the scientific and technological achievements of the West. Nevertheless, the period from the mid-1960s through the 1980s was characterized by the extensive development of semiconductor devices and the growth of their production in the USSR. After the collapse of the Soviet Union, Russia found itself heavily dependent on the imports of semiconductor electronic products. At present, despite lagging behind in the technological sophistication of some types of electronic equipment, electronics production rates in Russia are higher than the country’s overall production rates.
Keywordselectronics, transistor, semiconductor devices, integrated circuits, electronic industry, A. I. Shokin, Research Center for Microelectronics
Received28.09.2021
Publication date29.09.2021
Number of characters31841
Cite   Download pdf To download PDF you should sign in
100 rub.
When subscribing to an article or issue, the user can download PDF, evaluate the publication or contact the author. Need to register.
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.

Price publication: 0

Number of purchasers: 1, views: 492

Readers community rating: votes 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

Loading...
Up