Александр Нитусов

(по материалам интервью с С.Г. Мадоян)

Открывая в 2007-м году осенний форум Intel для разработчиков (IDF) в Сан-Франциско, старший её вице-президент и генеральный менеджер подразделения Digital Enterprise Group Патрик Гелсингер отметил[1], что этот год стал юбилейным не только для Intel (отметившей десятилетие IDF), но и для всей полупроводниковой отрасли: как признано международным сообществом, 60 лет назад американцы У. Шокли, В. Браттейн и Дж. Бэрдин, работавшие на фирме BELL Labs, изготовили первый транзистор.

 

Говоря точнее, они создали первое миниатюрное полупроводниковое лабораторное устройство обеспечивавшее «транзисторный эффект». Лишь спустя несколько лет, после ряда технических усовершенствований, оно было пущено в серийное производство и стало «тем самым транзистором». Этот же путь проделали подобные устройства и в других странах.

Разумеется, такие изобретения не делаются на пустом месте «из ничего», но появляются как результат длительной предшествующей работы многих учёных и экспериментаторов. Так теоретические основы, предопределившие появление именно этого прибора были сформированы научными достижениями и базировались на экспериментальных разработках советских и немецких учёных и инженеров в 1920-1930-е годы. Кстати, их роль упоминал и Дж. Бэрдин в своей нобелевской лекции, отмечая что американские создатели триода/транзистора «стояли на плечах гигантов».

Появление триода – «краеугольного камня микроэлектроники» именно в, защищённых океаном, экономически благополучных и технологически развитых США – своего рода историческая закономерность. Разразившаяся в Европе Вторая мировая война «милитаризировала» исследовательскую деятельность, деформировав её развитие и парализовав проекты не имевшие немедленного практического выхода. В послевоенной Германии экономическая ситуация также не способствовала научному прогрессу.

В СССР же работа затормозилась, но достаточно быстро возобновилась. Несмотря на огромный ущерб и потери, страна начала ускоренными темпами «навёрстывать упущенное» уже в конце войны, хотя и с понятным запозданием. Как известно, популярный на Западе, прогноз о том что «большевики будут восстанавливать свою страну десятилетиями» не сбылся. Возрождение хозяйства и науки шло буквально по следам отступавших нацистских армий. Так, например, летом 1944 в освобожденном, но ещё почти полностью разрушенном Киеве уже восстанавливались заводы и электростанции, из действующей армии отзывали учёных и инженеров для развития научных работ и уже отменялась мобилизация старшекурсников технических вузов – нужно было готовить специалистов. В 1946 в Киеве уже работали институты, а из Москвы откомандировывались академики для содействия возрождению Академий наук Украинской и Белорусской ССР. Вернулся в Киев из эвакуации и Вадим Лашкарев, ещё в 1939 открывший явление p-n перехода в полупроводниках, в 1952 создавший свои собственные транзисторы, а в 1960-е возглавивший Киевский институт электроники. В Москве же, работа шла ещё активнее.

В 1948 в Московском Химико-технологическом институте (МХТИ) на кафедре «Технология электровакуумных и газоразрядных приборов» произошёл, казалось бы, заурядный случай. При распределении дипломных работ тема «Исследование материалов для кристаллического триода» досталась симпатичному, но застенчивому студенту стоявшему последним в списке группы. Испугавшись, что не справится, бедняга стал просить руководительницу группы дать ему что-нибудь другое. Та, вняв уговорам, подозвала оказавшуюся рядом девушку и сказала: «Сусанна, поменяйся с ним. Ты у нас девушка смелая, активная и с этим разберёшься». Так 22-летняя дипломница Сусанна Мадоян, сама того не ожидая, оказалась первым разработчиком транзисторов в СССР.

Вскоре её направили в подмосковный город Фрязино, в НИИ-160 (НИИ «Исток»), в лабораторию А.В. Красилова. Разумеется, никаких особых познаний о транзисторах (кроме общей теории полупроводников) у Сусанны не было – она собиралась исследовать люминофорные явления, однако Красилов оказался замечательным руководителем и постарался снабдить её всей доступной научной литературой. Правда эта «литература» ограничивалась несколькими выдержками из закрытых технических бюллетеней, в частности работой Кикоина, да ещё в 1948 г. в американском журнале Physical Review, в отделе «Письма» промелькнула небольшая статья об усилительном эффекте в точке пересечения металлических контактов и поверхности полупроводниковой пластинки. Никаких технических подробностей она не содержала.

Разумеется, не имелось и никаких материалов специально подготовленных для экспериментов. Исследователи раздобыли пластинку полупроводникового материала, вынутую из какого-то трофейного немецкого датчика, а затем Сусанна соорудила конструкцию из двух контактных пружинок, сделанных из бериллиевой бронзы, и двух стальных скобок. Эта контактная пара перемещалась взад-вперед по пластинке с помощью горизонтального винта, приводимого в движение отвёрткой, а вся миниатюрная экспериментальная установка по виду мало отличалась от обыкновенного реостата или потенциометра. Снимаемый сигнал подавался на «характерограф» – прибор подобный осциллографу, который настраивался другим лаборантом. И теоретические познания и практический опыт Сусанне приходилось приобретать в процессе работы. Передвигая контакты по пластинке можно было снимать характеристики и отыскивать точки дававшие лучшие показатели. Красилов периодически интересовался, получен ли усилительный эффект. Однако характеристики были очень нестабильными и после примерно получаса работы контакты приходилось переводить в какое-нибудь другое место. Тем не менее «усилительный (транзисторный) эффект» в конце концов был получен. В 1949 г. было зарегистрировано первое наблюдение «транзисторного эффекта» и, по сути дела, создание первого советского триода (слова «транзистор» тогда никто не знал), авторами которого и стали инженер А.В. Красилов и студентка-дипломница Сусанна Мадоян. Разумеется, это была лишь действующая экспериментальная установка; промышленный выпуск транзисторов начался позже, в 1950-е с изобретением плоскостного или «планарного» транзистора. Точно таким же образом шло развитие транзисторов и в Америке – логика науки одна для всех.

Путь к созданию технически более совершенных моделей был открыт. В том же 1949 году Сусанна Гукасовна Мадоян получила диплом специалиста по электронным приборам, которые и стали делом всей её научной и педагогической жизни.

Дальнейшее развитие советской электроники шло в ускоренном темпе и напоминало снежный ком. Сусанна Гукасовна убеждена в том, что основы успеха были во многом заложены трудами и научным провидением академика и адмирала Акселя Ивановича Берга, начавшего ещё в 1943 году мобилизацию всех имевшихся научных и технических резервов и наработок для скорейшего развития электронной техники в СССР. Это диктовалось как военной необходимостью – сам А.И. Берг был одним из создателей советской радиолокации, так и общим развитием науки. Опираясь на правительственные директивы, Берг начал исследовательские программы по электронике на «имевшихся площадках» – во Фрязино и в Москве в Институте 108. В 1947 г. в МХТИ была открыта специализированная кафедра «Технология Электровакуумных и Газоразрядных Приборов», на которую Сусанна Мадоян пришла в том же году. Разумеется, тогда она и не предполагала что её имя станет одной их знаменательных вех в истории отечественной (да наверное и мировой) электроники которой будет посвящена вся её последующая профессиональная жизнь.

Полностью статью читайте здесь