Menu English Ukrainian Russian Home

Бесплатная техническая библиотека для любителей и профессионалов Бесплатная техническая библиотека


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

Бесплатная техническая библиотека

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

Комментарии к статье Комментарии к статье

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

Полупроводниковая археология, или Дань неизвестному предшественнику
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.

Полупроводниковая археология, или Дань неизвестному предшественнику
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.

Полупроводниковая археология, или Дань неизвестному предшественнику
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.

Полупроводниковая археология, или Дань неизвестному предшественнику
Рис. 4. Гетеродин с Цинкитом

Полупроводниковая археология, или Дань неизвестному предшественнику
Рис. 5. Кристадинный приемник

Полупроводниковая археология, или Дань неизвестному предшественнику
Рис. 6. Гетеродин с Цинкитом для коротких волн

Полупроводниковая археология, или Дань неизвестному предшественнику
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:

Использование Apple Vision Pro во время операций 16.03.2024

Медицинская команда больницы Кромвеля в Лондоне впервые применила Apple Vision Pro в ходе двух операций на позвоночнике. Это событие подтверждает потенциал гарнитуры в качестве медицинского инструмента, изменяющего подход к хирургической практике. Хотя сами врачи не использовали Vision Pro, операционная медсестра работала с виртуальной реальностью, используя очки во время подготовки и выполнения процедур. Гарнитура позволила просматривать виртуальные экраны в операционной, выбирать инструменты и следить за ходом операции. Программное обеспечение, разработанное компанией eXeX, специализирующейся на создании приложений на основе искусственного интеллекта для хирургии, существенно улучшило процесс оказания медицинской помощи пациентам. Использование Apple Vision Pro открывает новые возможности для разработки приложений в сфере здравоохранения, таких как клиническое образование, планирование операций, обучение и медицинская визуализация. Внедрение Apple Vision Pro в медицинскую пр ...>>

Хранение углерода в Северное море 16.03.2024

Министр энергетики Норвегии Терье Осланд объявил о запуске проекта Longship, нацеленного на создание центрального хранилища углекислого газа в Северном море. Этот амбициозный проект оценивается в $2,6 млрд и направлен на применение технологии CCS (углеродного захвата и хранения) для смягчения воздействия климатических изменений. Норвегия уже имеет опыт в области CCS благодаря успешным проектам Sleipner и Snohvit, и сейчас стремится увеличить объем углерода, запечатываемого под морским дном. План Longship предусматривает создание мощности по захвату и хранению 1,5 млн. тонн углерода ежегодно в течение 25 лет. Несмотря на позитивные перспективы, существуют опасения по поводу долгосрочных последствий такого хранения. Однако сторонники проекта утверждают, что морское хранение углерода имеет ряд преимуществ, включая минимальное воздействие на окружающую среду. Проект Longship осуществляется при участии компаний Equinor, Shell и TotalEnergies через совместное предприятие Northern Li ...>>

Выращены мини-органы из амниотической жидкости человека 15.03.2024

Международная команда ученых под руководством профессора Фань Сюлиня из Университета Чжэцзян разработала уникальный способ выращивания мини-органов из клеток, обнаруженных в амниотической жидкости человека. Этот значительный прорыв в медицине может привести к улучшению диагностики и лечения врожденных заболеваний. Органоиды, представляющие собой трехмерные клеточные структуры, имитирующие органы в меньшем масштабе, были выращены из клеток легких, почек и тонкого кишечника, найденных в амниотической жидкости. Этот метод открывает новые возможности для изучения различных состояний плода и может стать ключом к ранней диагностике и лечению врожденных дефектов. Хотя пока не проводились попытки использования этого метода в лечении, ученые надеются, что их исследования в будущем помогут бороться с серьезными врожденными заболеваниями, которые затрагивают миллионы новорожденных ежегодно. Этот прорыв может изменить практику медицинских вмешательств, позволяя диагностировать и лечить врожд ...>>

Случайная новость из Архива

Звуковые карты Asus Essence STX II и Asus Essence STX II 7.1 23.03.2014

Компания Asus представила звуковые карты "уровня Hi-Fi", получившие обозначения Essence STX II и Essence STX II 7.1. Эти изделия, по словам производителя, характеризуются отношением сигнал/шум 124 дБ (на линейном выходе) и оснащены усилителями для наушников с импедансом до 600 Ом (на выходе для наушников отношение сигнал/шум равно 120 дБ).

Диапазон воспроизводимых частот равен 10 Гц - 90 кГц, THD+N - 0,0003% (-110 дБ).

Производитель отмечает наличие отдельного регулятора усиления для наушников, использование высококачественных операционных усилителей (ОУ) Muses 8920 и Muses 8820 с возможностью их замены (комплект включает три дополнительных ОУ - два Texas Instruments LME49720 и один Muses 8820, а также инструмент для извлечения микросхем из сокетов).

Модель Essence STX II 7.1 выделяется возможностью вывода многоканального звука (7.1) в аналоговой форме с помощью дочерней платы. Отношение сигнал/шум на этих выходах производитель оценивает в 120 дБ. На дочерней плате установлено девять ОУ (три LM4562 и шесть JRC 2114D) и все они могут быть заменены.

Другие интересные новости:

▪ У магнитного поля Земли найден четкий цикл

▪ К вопросу о трансгенных продуктах

▪ HD-планшет для творческих людей от Wacom

▪ Монитор Asus ROG Swift PG278Q с поддержкой технологии Nvidia G-Sync

▪ Очистка питьевой воды от лекарств

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

 

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Синтезаторы частоты. Подборка статей

▪ статья Помощь при утоплении. Охрана труда

▪ статья Что такое жадеит? Подробный ответ

▪ статья Розелла. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Придание коже водонепроницаемости. Простые рецепты и советы

▪ статья Перевод шара из одной ладони в другую. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:


E-mail (не обязательно):


Комментарий:





All languages of this page

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024