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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Кондиционер тираннозавра 06.09.2019 Ученые из США заявили о том, что в черепе у тираннозавра рекса были два отверстия, которые выполняли роль своеобразного "кондиционера". Они были нужны потому, что гигантский и активный ящер быстро перегревался. Ранее считалось, что в этих отверстиях находилась мышечная ткань, но теперь исследователи пришли к выводу, что на самом деле они были затянуты сетью кровеносных сосудов. Известно, что крупным животным нужны дополнительные механизмы охлаждения, поскольку в жару их организм может быстро перегреться. В ходе исследования ученые использовали тепловизоры для наблюдений за аллигаторами на ферме при зоопарке Флориды. Оказалось, что в черепе аллигатора есть отверстия, заполненные кровеносными сосудами. "Температура тела аллигатора зависит от окружающей среды. Мы заметили, что когда становилось холоднее, и аллигаторы пытались согреться, тепловизоры регистрировали большие тепловые пятна в верхней части их черепа, которые свидетельствуют о повышении температуры тела. Однако по мере того, как днем становилось теплее, эти пятна темнели, как будто их выключали для снижения температуры ", - заявил соавтор исследования Кент Влиет. Изучив окаменелые останки и трехмерные модели черепа тираннозавров ученые выяснили, что у них были похожие отверстия. Ранее считалось, что в этих отверстиях располагалась мышечная ткань, но Холлидей утверждает, что "странно наблюдать мышцы, которые поднимаются вверх от челюсти, потом делают поворот на 90 градусов и продолжаются под сводом черепа".

Другие интересные новости:

▪ Умный будильник EzLarm

▪ Планшет Asus Transformer Pad TF701T

▪ Экономичный и быстрый принтер

▪ Матричные коммутаторы Mindspeed со скоростями 12,5 Гбит/с

▪ Влияние микробов на геологические процессы Земли

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Предварительные усилители. Подборка статей

▪ статья И вечный бой! Покой нам только снится. Крылатое выражение

▪ статья Каким был изначальный проект памятника американским президентам на горе Рашмор? Подробный ответ

▪ статья Очиток скальный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Внешние антенны сотовых телефонов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья УКВ рефлектометр (100-600 МГц). Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025