Crearea unui echipament digital modern se bazează pe o invenție - un tranzistor, principiul căruia a fost deschis de două ori, cu mai mult de o jumătate de secol în urmă. Și pentru 50 de ani de utilizare a tranzistoarelor nu au avut concurenți serioși. Cine a fost pionierul fenomenului fizic care stau la baza lucrării tranzistorului? Pentru a răspunde la această întrebare, vom dezvălui "fața albă" în dezvoltarea tehnologiei informației în Ucraina - vom spune despre activitatea fizicianului ucrainean remarcabil Vadim Evgenievich Lashkarev.
Biografie:
Lashkaryov Vadim Evgenievich.
1956 ani. În sala de concert de la Stockholm, trei oameni de știință americani John Bardeen, William Shockley și Walter Brattain a primit Premiul Nobel „pentru studiul semiconductorilor și descoperirea efectului de tranzistor„- un progres real în domeniul fizicii. De acum înainte numele lor sunt înscrise pentru totdeauna în știința lumii. Dar, mai mult de 15 de ani înainte, la începutul anului 1941, un tânăr savant ucrainean Vadim Lashkarev experimental descoperit și descris în articolul său un fenomen fizic care, după cum sa dovedit, mai târziu a devenit cunoscut sub numele de p-n joncțiune (p-pozitiv, n-negativ). De asemenea, în articolul său a arătat mecanismul de injectare - cel mai important fenomen pe baza căruia funcționează diodele și tranzistoarele semiconductoare.
Descoperire a venit în 1951, când William Shockley înființat mai fiabile tip său de joncțiune tranzistor NPN, care a constat din trei n straturi de germaniu, p și n tip, cu o grosime totală de 1 cm. După câțiva ani, semnificația invenției de oameni de știință americani au devenit evidente, iar ei au fost distins cu Premiul Nobel.
Cu mult timp înainte ca, chiar înainte de începerea Războiului pentru Apărarea Patriei, în 1941 Lashkarev efectuarea unei serii de experimente reușite și deschide p-n joncțiunea și dezvăluie mecanismul de difuzie electron-gol, pe baza care, sub conducerea sa la începutul anilor '50, sa stabilit mai întâi în Ucraina (atunci parte din URSS) tranzistori - tranzistori.
În termeni științifici, joncțiunea p-n este o regiune a spațiului la joncțiunea a două semiconductori de tip p și n, în care apare o tranziție de la un tip de conductivitate la alta. Conductivitatea electrică a unui material depinde de cât de ferm sunt nucleele atomilor săi deținute de electroni. Astfel, majoritatea metalelor sunt conductori buni, deoarece au un număr foarte mare de electroni slabi legați de nucleul atomic, ușor atrasi de sarcini pozitive și respinși de cei negativi. Electronii care se deplasează sunt purtătoare de curent electric. Pe de altă parte, izolatorii nu trec curentul, deoarece electronii din ele sunt strâns legați de atomi și nu reacționează la acțiunea unui câmp electric extern.
Semiconductorii se comportă diferit. Atomii din cristalele de semiconductor formează o latură, ale cărei electroni exteriori sunt conectați prin forțe de natură chimică. Într-o formă pură, semiconductorii sunt asemănători cu izolatorii: fie conduc curentul prost, fie nu conduc deloc. Dar merită adăugat la rețeaua cristalină un număr mic de atomi ai anumitor elemente (impurități), deoarece comportamentul lor se schimbă drastic.
În unele cazuri, atomii de impuritate se leagă de atomii semiconductori, formând exces de electroni, un exces de electroni liber conferă o sarcină negativă semiconductorului. În alte cazuri, atomii de impurități creează așa-numitele "găuri" care pot "absorbi" electronii. Astfel, există o lipsă de electroni și semiconductorul devine încărcat pozitiv. În condiții adecvate, semiconductorii pot conduce un curent electric. Dar, spre deosebire de metale, o conduc în două moduri. Un semiconductor încărcat negativ tinde să scape de electronii în exces, aceasta fiind conductivitatea de tip n (de la negativ la negativ). Transportatorii într-un semiconductor de acest tip sunt electroni. Pe de altă parte, semiconductorii încărcați pozitiv atrag electroni, umplând "găuri". Dar, când o "gaură" este umplută, apare un altul - abandonat de electron. Astfel, "găurile" creează un flux de sarcină pozitiv, care este îndreptat în direcția opusă mișcării electronilor. Aceasta este o conductivitate de tip p (de la pozitiv la pozitiv). In ambele tipuri de semiconductori nu sunt așa numiții purtători majoritari (electroni într-un semiconductori de tip p și „gaură“ în semiconductori de tip n) se menține curent în direcția opusă mișcării purtătorilor majoritari.
Introducerea impurităților în cristale de germaniu sau siliciu permite crearea de materiale semiconductoare cu proprietăți electrice dorite. De exemplu, introducerea unei cantități mici de fosfor generează electroni liberi, iar semiconductorul dobândește conductivitatea de tip n. Adăugarea atomilor de bor, dimpotrivă, creează găuri, iar materialul devine un semiconductor de tip p.
Mai târziu, sa dovedit că un semiconductor în care sunt introduse impuritățile dobândește proprietatea de a transmite un curent electric, i. E. are o conductivitate, a cărei magnitudine poate varia într-o gamă largă sub anumite efecte.
În cei 50 de ani, de asemenea, Lashkaryov a reușit să rezolve problema sacrificărilor în masă a cristalelor de germaniu. El a formulat noi cerințe tehnice pentru acest element, ca și anterior erau nejustificat de mari. Studiile efectuate atentă Lashkarev Miselyukom și Institutul de Fizică, Academia de Științe a Ucrainei RSS la Kiev, a arătat că nivelul atins de tehnologia de cristale unice de germaniu permit crearea de diode punct de contact și tranzistori cu caracteristicile necesare. Este posibil să se accelereze producția comercială de primul din fostele diode de germaniu URSS și tranzistoarelor.
Deci, a fost sub conducerea lui Lashkarev la începutul anilor 50 în URSS a fost organizată producția de tranzistori primul punct. Formată de V.E. Școala științifică Lashkarev din domeniul fizicii semiconductoare devine una dintre cele mai importante din URSS. Recunoașterea rezultatelor remarcabile a fost crearea în 1960 a Institutului de Semiconductori al Academiei de Științe a SSR din Ucraina, condus de V.E. Lashkarev.
„Va veni vremea când acest cristalitelor pe care am arătat Vadim, va fi posibil să se plaseze intregul calculator!“. - profețeam Academicianul Serghei Lebedev, care a creat primul calculator în Europa continentală - SECM. Și sa întâmplat. Dar sa întâmplat, după mai mult de douăzeci de ani, când au fost pe scară largă de circuit integrat LSI on-chip care conține sute de mii de tranzistori, și mai târziu - circuite VLSI integrate pe scară foarte mare, cu multe milioane de componente pe un cip, omul a deschis calea în vârstă de informații.
