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:

Выращены томаты без косточек 19.07.2025

Современное сельское хозяйство все чаще обращается к молекулярной биологии, чтобы преодолеть вызовы, связанные с климатом, сроками хранения и требованиями рынка. Один из таких прорывов связан с выращиванием плодов без семян - давно востребованных как в пищевой промышленности, так и среди потребителей. Пока обезкосточенные бананы и виноград стали привычными, новое внимание ученых сосредоточено на других культурах. Индийские исследователи уверенно двигаются в этом направлении, предложив инновационный подход к созданию томатов без косточек. Исследование было проведено на кафедре ботаники факультета естественных наук Университета Маунтин-Си в индийском городе Вадодара. Руководство проектом осуществлял профессор Сунил Сингх, а финансирование обеспечивал Совет по научным и инженерным исследованиям. Ученые сосредоточились на изучении так называемых каспазоподобных генов, которые играют ключевую роль в развитии растений, в частности - в вегетативных и репродуктивных функциях. По словам п ...>>

Сахар из углекислого газа 19.07.2025

Новая разработка китайских исследователей в этой области может радикально изменить подход к производству сахара и других органических соединений. В условиях, когда Китай, несмотря на подходящий климат, ежегодно вынужден импортировать до пяти миллионов тонн сахара - около трети от общего объема потребления - поиск альтернативных способов получения этого ресурса становится особенно актуальным. Расширение посевных площадей под сахарную свеклу и тростник приводит к деградации почв и нарушению экосистем, а значит, необходимо искать более экологически безопасные решения. Ответ на этот вызов предложили ученые Тяньцзинского института промышленной биотехнологии при Китайской академии наук. Им удалось разработать метод, позволяющий превращать углекислый газ в сложные углеводы - такие как фруктоза, глюкоза, амилоза и другие сахара, пригодные для пищевой и химической промышленности. Как подчеркивает издание South China Morning Post, эта технология может одновременно снизить выбросы парниковы ...>>

Умные очки для плаванья Form Smart Swim 2 18.07.2025

Новое поколение умных очков от компании Form обещает превратить каждую тренировку в интеллектуальный и высокоточный процесс, совмещая комфорт, аналитику и навигацию в одном устройстве. На рынок поступили обновленные умные очки для плавания Smart Swim 2. Очки Smart Swim 2 стали развитием предыдущей модели, получив целый ряд усовершенствований. Устройство не только стало на 15% компактнее и легче, но и обзавелось новыми функциями, среди которых - встроенный пульсометр и цифровой компас. Миниатюрный электронный блок с аккумулятором, оптическим датчиком и прочими компонентами теперь можно закрепить как с левой, так и с правой стороны, что добавляет гибкости в использовании. Одной из наиболее примечательных функций стала возможность измерения частоты сердечных сокращений в режиме реального времени. Для профессионалов это дает возможность максимально точно контролировать нагрузку, не выходя из воды. А те, кто предпочитает плавание в открытых водоемах, смогут оценить встроенный компас, ...>>

Случайная новость из Архива Раскрыт секрет умения лягушек пригать по воде 24.01.2025 В мире животных существует множество удивительных явлений, которые поражают воображение и заставляют задуматься о границах возможного. Одним из таких феноменов является способность некоторых видов лягушек передвигаться по поверхности воды, словно бросая вызов законам физики. Лягушки-сверчки, обитающие в Виргинии и Северной Каролине, демонстрируют это умение с особым мастерством, создавая иллюзию водного танца. Но что же на самом деле скрывается за этим завораживающим зрелищем? Новое исследование, проведенное учеными, раскрыло секрет "водного танца" лягушек-сверчков. Оказалось, что то, что кажется легким скольжением по поверхности, на самом деле представляет собой серию быстрых погружающихся прыжков. Это открытие не только проливает свет на уникальный способ передвижения этих животных, но и открывает новые горизонты для развития робототехники и создания дронов-амфибий, вдохновленных природой. Лягушки-сверчки, одни из самых маленьких лягушек в Северной Америке, легко помещаются на большом пальце взрослого человека. Их способность "бегать" по воде давно привлекала внимание ученых и любителей природы. Для изучения этого удивительного явления, исследовательская группа под руководством профессора машиностроения Джейка Соча использовала высокоскоростную видеосъемку. Они записывали движения лягушек как на суше, так и на воде, анализируя каждый прыжок и движение конечностей. Первоначальное предположение о том, что лягушки скользят по воде, не погружаясь в нее, оказалось ошибочным. Замедленный просмотр видеозаписей показал, что на самом деле лягушки полностью погружаются в воду при каждом прыжке. Их движения больше напоминали не "водный танец", а серию быстрых нырков и прыжков, сходных с тем, как передвигаются морские свиньи или дельфины. Иллюзия скольжения создается из-за чрезвычайно высокой скорости движений лягушек. Для более детального изучения процесса, ученые использовали специальный резервуар с водой и высокоскоростные камеры, способные снимать до 500 кадров в секунду. Замедленная съемка позволила разглядеть движения лягушек в мельчайших подробностях: как они сгибают и разгибают конечности, как используют угол наклона тела для удержания равновесия, как синхронизируют свои движения для достижения максимальной эффективности. Оказалось, что каждый прыжок лягушки состоит из нескольких фаз: взлет из-под воды, полет над водой, повторное вхождение в воду и подготовка к следующему прыжку. Все эти движения выполняются с поразительной скоростью и точностью, обеспечивая лягушке возможность передвигаться по воде с высокой скоростью. Это открытие имеет большое значение не только для понимания биологии и поведения животных, но и для развития современных технологий. Изучение биомеханики лягушек-сверчков может помочь инженерам в создании более эффективных и маневренных роботов и дронов-амфибий, способных передвигаться по воде с высокой скоростью и устойчивостью. Принципы, которые используют лягушки для передвижения по воде, могут быть использованы для создания новых видов транспортных средств, обладающих уникальными характеристиками. Исследование, проведенное учеными, раскрыло удивительный секрет водного "танца" лягушек-сверчков. Оказалось, что это не просто легкое скольжение по поверхности, а сложная серия погружающихся прыжков. Это открытие подчеркивает удивительное разнообразие и изобретательность живого мира и может стать источником вдохновения для создания новых технологий, имитирующих уникальные способности этих удивительных животных.

Другие интересные новости:

▪ Мультиварка с Wi-Fi

▪ Создание суперкартофеля

▪ Вышивание электронов ионом

▪ Искусственный интеллект научился клонировать высшие организмы

▪ Toyota BLAID: носимое устройство будущего для слепых

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрические счетчики. Подборка статей

▪ статья Минуй нас пуще всех печалей и барский гнев, и барская любовь. Крылатое выражение

▪ статья Почему звездное небо вращается, а Полярная звезда неподвижна? Подробный ответ

▪ статья Триггеры. Радио - начинающим

▪ статья Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Преобразователь с удвоением напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025