Первые опыты

Рождение твердотельной электроники можно отнести к 1833 году. Именно тогда Майкл Фарадей, экспериментируя с сульфидом серебра, обнаружил, что проводимость данного вещества (а это был, как мы теперь называем, полупроводник) растет с повышением температуры, в противоположность проводимости металлов, которая в данном случае уменьшается. Почему так происходит? С чем это связано? На эти вопросы Фарадей ответить не смог.

        
                                                     

                                                         Майкл Фарадей и его лаборатория

Следующей вехой в развитии твердотельной электроники стал 1874 год. Немецкий физик Фердинанд Браун, будущий нобелевский лауреат, публикует статью в журнале Analen der Physik und Chemie, в которой на примере " естественных и искусственных серных металлов " описывает важнейшее свойство полупроводников - проводить электрический ток только в одном направлении.  Выпрямляющее свойство контакта полупроводников с металлом противоречило закону Ома. Браун пытается объяснить наблюдаемое явление и проводит дальнейшие исследования, но безрезультатно. Явление есть, объяснения нет. По этой причине современники Брауна не заинтересовались его открытием, и только пять десятилетий спустя выпрямляющие свойства полупроводников были использованы в детекторных приемниках. 

                                                    
                                                          
                                                      Фердинанд Браун в свой лаборатории


Год 1906. Американский инженер Гринлиф Виттер Пикард получает патент на кристаллический детектор. В своей заявке на получение патента он пишет: «Контакт между тонким металлическим проводником и поверхностью некоторых кристаллических материалов (кремний, галенит, пирит и др.) выпрямляет и демодулирует высокочастотный переменный ток, возникающий в антенне при приеме радиоволн».

         

              Гринлиф Виттер Пикард                     
                                                                                                    

Принципиальная схема  кристаллического детектора Пикарда

Тонкий металлический проводник, с помощью которого осуществляется контакт с поверхностью кристалла, внешне очень напоминает кошачий ус. Кристаллический детектор Пикарда так и стали называть - " кошачий ус "
Чтобы «вдохнуть жизнь» в детектор Пикарда и заставить его устойчиво работать, требовалось найти наиболее чувствительную точку на поверхности кристалла. Сделать это было непросто. На свет появляется множество хитроумных конструкций «кошачего уса», облегчающих поиск заветной точки, но стремительный выход на авансцену радиотехники электронных ламп надолго отправляет детектор Пикарда за кулисы.  

                                                 

                                                    Вариант конструкции " кошачий ус "

И все же «кошачий ус» намного проще и меньше вакуумных диодов, к тому же намного эффективнее на высоких частотах. А что если заменить вакуумный триод, на котором была основана вся радиоэлектроника того времени, на полупроводник? Возможно ли это? В начале ХХ века подобный вопрос не давал покоя многим ученым. 

                                                 

                                                                   Вакуумный триод

Comments