транзистор-нашевсе / Кристадин

Страницы нашей истории

Олег Владимирович Лосев – пионер полупроводниковой электроники

Отрывки из статьи Ю.Р. Носова « К истории открытия О.В. Лосевым электролюминесценции полупроводников» – Электронная промышленность, 2004 №1

Кристадин – русский подарок

радиолюбителям мира

Лосеву снова повезло: он оказался в самом центре радиотехнических свершений страны, в атмосфере неустанного поиска, инициативы, творчества. И еще, он получил отдельный участок исследований, что в наибольшей степени соответствовало его индивидуализму и самостоятельности - большинство же остальных сотрудников НРЛ трудились на одном из двух генеральных направлений под руководством Бонч-Бруевича или Вологдина.

Нельзя не упомянуть и еще один элемент «везения»: в НРЛ сформировалась такая этика, согласно которой свято соблюдался приоритет любого сотрудника, которого новая мысль посетила первым, вне зависимости от того, был это директор или лаборант. Все статьи и изобретения Лосева увидели свет без соавторов, никто не «возвысил» своим авторитетом открытия 19-летнего паренька - таких диковин в современной нашей истории обнаружить нелегко.

Итак, у него был свой участок - кристаллические детекторы. Несмотря на прогресс радиоламп, детекторы оставались единственным подходящим элементом входной цепи радиоприемника, обеспечивающим выделение радиосигнала. Именно они определяли чувствительность радиоприемника, его стабильность и долговечность. Но со времен патриархов радио - А.С. Попова и К.Ф. Брауна - эти хлипкие экзотические устройства практически не изменились: тот же кусочек «случайного» природного минерала, та же прижатая к его поверхности вольфрамовая иголочка, дрожащая и готовая соскользнуть. Настройка детектора - поиск наиболее чувствительной точки - относилась скорее к рукоделию, чем к инженерии.

Приступая к исследованию и совершенствованию детекторов, Лосев поставил перед собой и некую сверхзадачу, о которой, к счастью, не посоветовался с руководством.

Оказывается недостаток знаний не всегда недостаток - нередко из-за этого и появляются открытия⁵, была бы удача. Лосев исходил из принципиально ошибочной посылки, что поскольку «некоторые контакты между металлом и кристаллом не подчиняются закону Ома, вполне вероятно, что в колебательном контуре, подключенном к такому контакту, могут возникнуть незатухающие колебания». [1]. (В то время уже было известно, что для само­возбуждения одной лишь нелинейности вольтамперной характеристики недостаточно, обязателен па­дающий участок - да Лосев этого не знал!) Удивительно, но у некоторых кристаллов он обнаружил⁶ искомые активные точки, обеспечивающие генерацию высокочастотных сигналов. Особенно эффективной оказалась пара «цинкит⁷ - угольное острие», которая при напряжениях менее 10В позволяла получать радиосигналы с длиной волны вплоть до 68 метров. Понятно, что сбивая генерацию, можно было реализовать и усилительный режим. Статья о детекторе-генераторе и детекторе-усилителе появилась в ТиТбп в июне 1922 года [1], к чести Лосева отметим, что в ней он разъясняет обязательность наличия падающего участка вольтамперной характеристики контакта. Разъясняет очень подробно, рассматривая вопрос и качественно и аналитически, по тону чувствуется, что разъясняет не только читателю, но прежде всего самому себе. Это характерно и для его последующих статей, в них он всегда не только исследователь, но и прилежный студент курсов самообразования. Замечательно, что рядом с Лосевым оказался Лебединский, который отчетливее, чем его молодой сотрудник понял, что сделано открытие. Профессор сходу попытался дать объяснение наблюдаемому явлению, занялся этим и сам первооткрыватель, но ничего путного тогдашняя фундаментальная наука подсказать им не могла. В конце концов Лосев довольствовался лишь гипотезой: при достаточно большом токе в зоне кон-

⁵ Может быть, это одна из причин, почему диссертанты, для которых чем тщательнее изучение предшественников, тем лучше, - не так часто радуют чем-нибудь действительно путным.

⁶ В январе 1922 года; доложено в лаборатории в феврале. Ему тогда не было девятнадцати.

⁷ Природный минерал химического состава ZnO сдобавками.

такта возникает некий электронный разряд наподо­бие вольтовой дуги, но без разогрева. Этот разряд и закорачивает высокое сопротивление контакта, обес­печивая генерацию. Похоже, долгое время ему ка­залось, что процесс протекает в атмосфере над по­верхностью кристалла.⁸

Конечно же, Лебединский и Бонч-Бруевич обратили внимание на невоспроизводимость эффекта и на то, что немного поработав, детекторы-генера­торы «скисали», поэтому о какой-либо конкуренции с ламповой электроникой как генеральным направ­лением не могло быть и речи, но практическая зна­чимость открытия была огромной. Мало того, что радиоламп не хватало и они были дороги, им еще требовался и специальный источник электропита­ния, а схема Лосева могла работать от трех-четырех батареек для карманного фонарика! В серии последующих статей Лосев описал методику быстрого отыскивания активных точек на поверхности цин­кита, заменил угольное острие металлической иглой, дал рецепты по обработке самих кристаллов и, разумеется, предложил целый ряд практических схем радиоприемников. Оказалось также, что приемники с детектором-генератором дают возможность осуществить гетеродинный режим [2, 3], яв­лявшийся в то время последним словом радиотех­ники. Это дало основание безламповый приемник Лосева назвать кристадином⁹ (кристалл + гетеродин).

В 1924-1926 гг. популярные брошюры о кристадине расходились массовыми тиражами, несколько переводов появились на английском и немецком языках [4, 5]. Очень скоро, используя детекторы-генераторы, радиолюбители начали делать и радиопе­редатчики, пригодные для связи на несколько километров. В те годы массового энтузиазма уж если чем увлекались, то через край: ликвидацией безграмотности-то и восьмидесятилетних старух, шахматами - до «шахматной лихорадки»; радиолюбительством отмечена биография каждого мальчишки, неравнодушного к технике. В Москве появилась улица Радио, в Нижнем Новгороде - Радионабережная.

Лосев навсегда сохранил живой интерес к радиотехнике, в последующие годы возвращался к объяснению механизма генерации, а в 1941 году сконструировал и изготовил прибор для обнаружения металлических осколков в теле человека.

В то же время отметим, что «время кристадина» ограничилось 1920-ми годами, постепенно он сошел со сцены, оставшись лишь одной из ярких страниц истории техники.¹⁰

8 По современным представлениям имело место сочетание лавинного пробоя с тиристорным эффектом.

9-Название придумали на Западе

10 Высказывания типа «… усовершенствованный кристаллический детектор, получивший название кристаллического триода…» (т.е. транзистора – Ю.Н.), появившиеся в 1950-е (да и более поздние) годы, не более чем вульгаризация истории. Такие «приписки» памяти Лосева не нужны.

Лосев Олег Владимирович

ЛИТЕРАТУРА

1. Лосев О.В. Детектор-генератор; детектор-усилитель. —//ТиТбп, 1922, июнь, 14, стр. 374-386.

2. Лосев О.В. Патент № 467, заявка № 77 734 от 18.12.1923. «Детекторный приемник-гетеродин», опубл. 3 1.07.1925 (вып. 16.1925).

3. Лосев О.В. Патент № 3773, от 29.03.1926, «Детекторный приемник-гетеродин», опубл. 3 1.10.1927 (вып.6, 1928).

4. О.В. Лосев. «Кристадин» - Библиотека радиолюбителя,вып.4, Нижний Новгород, 1924.

О.В. Лосев. «Кристадин». Самодельный радиоприемник с кристаллическим детектором (перевод с англ.) Изд. 2 - Библио­тека радиолюбителя, вып. 3. Под ред. В.К. Лебединского. Нижний Новгород, 1924.

О.В. Лосев. «Кристадин». Самодельный радиоприемник с кристаллическим детектором (перевод с англ.) Циркуляр Бюро стандартов, № 120 Изд. 3 Под ред. В.К. Лебединского. М. 1925.

5. 0. Lossew. Der Krystadin. -Zeitschr. F. Fernmeldetechnik, 1925,9. SS. 132-134.

6. Лосев О.В. Действие контактных детекторов; влияние температуры на генерирующий контакт. - ТиТби. 1923. март. 18. стр. 45-62.