Полупроводниковая археология, или Дань неизвестному предшественнику. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

В начале эры радио слушатели принимали передачи на детекторные приемники. Эти приемники содержали антенну, устройство настройки, детектор и наушники (рис. 1).

Рис. 1. Классический детекторный приемник

Детектором являлся анизотропный галеновый (сульфид свинца) кристалл, закрепленный в небольшой чашечке. Один или несколько металлических проводов ("кошачьи усы") соединялись с кристаллом. Эти провода были сделаны из золота, латуни, меди или стали. Такой детектор позволял электрическому току лучше протекать в одном направлении, чем в другом, что давало возможность выпрямлять высокочастотные сигналы и извлекать из них речь или музыку. Это явление назвали "односторонней проводимостью".

Это открытие выпрямляющих свойств в некоторых кристаллах было сделано Ф.Брауном в 1874 году.

Практическое применение этому открытию нашел Гринлиф Виттер Пикард (1877 - 1956)

В 1938 все еще была не ясна природа этих процессов т.к. не было достаточно знаний в области молекулярной физики и химии твердого тела. Полагали, что имеется некоторый вид термодействия или же это было электрическое явление. В 1920-1922 годах было проделано огромное количество исследований в России и в США. Но эволюция радиоэлектроники определялась быстрым развитием электронных ламп. Так что из-за этого были почти забыты результаты и знания ранних дней.

Только в 1945 году были начаты настоящие исследования, которые дали результаты, ставшие предшественниками современных полупроводников. Среди этого:

Изобретение точечного транзистора учеными Бардиином, Браттейном и Шокли (Нобелевская премия 1926 года.)

Открытие туннельного эффекта японским ученым Л. Есаки (Нобелевская премия 1973 года.)

Мы попробуем создать список материалов, используемых в 1920-1938 годах. (Это описание не претендует на то, что бы быть исчерпывающим.)

ДЕТЕКТОРЫ:

Три вида :

• Контакт между кристаллом и острием.
• Контакт (или соединение) между двумя идентичными кристаллами.
• Контакт (или соединение) между двумя разными кристаллами.

Было протестировано много кристаллов:

• Борнит
• Карборунд (комбинация Углерод-Кремний)
• Касситерит
• Церуссит
• Халькопирит
• Галенит
• Ghane
• Графит
• Гессит
• Гематит
• Герцит
• Малахит
• Молибденит
• Пирит
• Кремний
• Сульфид Висмута
• Теллур
• Ульманит
• Цинкит...

Самые популярные комбинации:

Контакты:

• Галенит - Медь(Латунь, Серебро)
• Молибденит - Серебро
• Железный Колчедан - Золото
• Карборунд - сталь
• Медь - Кремний
• Цинкит - Сталь

И переходы :

• Халькопирит - Цинкит (известен как Перикон)

Сегодня эти устройства мы называем ДИОДАМИ.

Электрические и механические характеристики этих диодов зависят от давления в контакте (или переходе) и от напряжения поляризации.

Пример доисторических характеристик показан на рисунке 2.

Рис. 2: I Контакт Перикон (Цинкит-Халькопирит); II Контакт Карборунд-Сталь; III Контакт Цинкит-Сталь

Цинкит получали из природного окисла цинка (ZnO) нагреванием его в электрической дуге в присутствии пероксида или диоксида марганца.

По нашему мнению наиболее интересным является контакт между Цинкитом и Сталью (и иногда углеродом). Но старые характеристики на рис. 2 не показывают наиболее захватывающий аспект.

В 1923 году Олег Лосев (1903-1942) сумел создать высокочастотный генератор, используя такой детектор. Но детектор был поляризованный. Это значит, что на характеристической кривой диода присутствует зона отрицательного сопротивления. И это наводит на мысли о туннельном диоде, изобретенном пол века спустя.

На рисунке 3 показаны характеристики обычного и туннельного диодов, где видна эта зона.

Рис. 3. Туннельный диод

Зеленая кривая имеет зону отрицательного сопротивления между 200 и 300 мВ.

Неизвестные предшественники получили преимущество из этого открытия и смогли создать раньше времени некоторые полупроводниковые устройства. Вот они :

• гетеродины
• регенеративные приемники
• низкочастотные модуляторы
• автодины
• УНЧ
• УВЧ (8...12 мГц)
• трансиверы...

Эти схемы являлись частью так называемой КРИСТАДИННОЙ системы (иногда ее называли "КРИСТАДИН"). Но в те времена это все было проигнорировано и забыто из-за стремительного развития ламповой техники.

На рисунках 4-7 изображены четыре оригинальные схемы "Кристадинной" системы. Они были напечатаны до 1938 года.

Рис. 4. Гетеродин с Цинкитом

Рис. 5. Кристадинный приемник

Рис. 6. Гетеродин с Цинкитом для коротких волн

Рис. 7. Цинкитовый модулятор - Низкочастотный "тиккер"

Автор: Аллен Рени

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Электричество превращается в спирт 09.04.2012 Ученые из Калифорнийского университета нашли способ превращения электричества в альтернативное топливо. Это может решить проблему хранения электроэнергии из возобновляемых источников и неэкологичного бензинового автотранспорта. Электрический автомобиль - это идеальный экологичный автотранспорт. Но несовершенные аккумуляторы сильно ограничивают запас хода и возможности электромобилей. Ученые из Калифорнийского университета впервые продемонстрировали метод преобразования углекислого газа с помощью электричества в жидкое топливо изобутанол. Таким образом, появилась возможность превратить электроэнергию в привычное химическое топливо. Сегодня электроэнергию, вырабатываемую с помощью различных методов, по-прежнему трудно хранить эффективно. Химические аккумуляторы, гидравлические насосы, расщепление воды имеют невысокий КПД и несовместимы с современной транспортной инфраструктурой. Но если превратить электричество в жидкое топливо, можно добиться действительно высокой плотности хранения энергии. Кроме того, тогда можно перейти на использование электричества в качестве топлива для транспорта без необходимости менять существующую инфраструктуру. Ученые предлагают новый метод превращения электрической энергии в химическую, хранимую в виде спирта, которым можно заправлять автомобили. Этого удалось добиться с помощью генетически модифицированных микроорганизмов Ralstonia eutropha H16, которых "научили" производить изобутанол и 3-метил-1-бутанол. Для этого используется биореактор, углекислый газ в качестве единственного источника углерода и электричество. Процесс основан на фотосинтезе. Как известно, фотосинтез - это процесс преобразования энергии света в химическую энергию. Есть два этапа фотосинтеза - световая реакция и реакция в темноте. Световая реакция преобразует световую энергию в химическую энергию, и происходит на свету. Для второго этапа фотосинтеза, превращения СО2 в сахар, свет не нужен. Ученым удалось разделить оба этапа фотосинтеза: вместо использования биологического фотосинтеза, преобразовать солнечный свет в электрическую энергию (с помощью солнечных панелей), а затем захватить углекислый газ для производства топлива. Этот метод более эффективен, чем аналогичные процессы в естественных биологических системах. Так, для производства топлива при данном процессе не требуются большие посевные площади, как в случае с традиционным биотопливом. Поскольку основная реакция происходит в темноте, биореактор с бактериями можно разместить в любом месте, а солнечные панели расположить на крыше здания или в пустыне.

Другие интересные новости:

▪ Зритель сможет контролировать фильм с помощью волн мозга

▪ Самый дешевый планшетник

▪ Старые шины - для аккумуляторов

▪ Человек может видеть в инфракрасном спектре

▪ Ноутбук Lenovo ThinkBook Transparent Display Laptop с прозрачным дисплеем

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Звонки и аудио-имитаторы. Подборка статей

▪ статья Они жили долго и умерли в один день. Крылатое выражение

▪ статья Сколько лет спортивным прыжкам в воду? Подробный ответ

▪ статья Ананасная трава. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Электропитание. Справочник

▪ статья Реостат. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026