Няня

В первую очередь решил разобраться с транзисторами, как наиболее важными компонентами. Хотя первая увиденная им интегральная схема была создана на основе германия, этот полупроводник он забраковал ввиду узкого диапазона рабочих температур и предварительно остановился на кремнии, краем глаза косясь и на углерод, по работе с которым было накоплено много процедур.

В лаборатории набрал небольшое количество веществ в качестве донорных и акцепторных примесей, избегая откровенно ядовитых, отрезал кусок медного провода, прихватил горсточку резисторов, обзавёлся потенциометром и регулируемым источником постоянного тока и приступил к созданию своего первого биполярного n-p-n транзистора.

Начал, разумеется, с отладчика. Лёжа на своей кровати в общежитии сформировал описание большого по размеру транзистора, как на рисунке в учебнике в виде бутерброда — посредине вместо масла база, вместо хлеба с двух сторон эмиттер и коллектор, к каждому из слоёв подключены контакты с отходящими от них медными проводами.

Отладил описание, дал ему название БПТ1, собрал в горсть необходимые вещества и дал команду Формирование структуры. К выводам получившегося транзистора подцепил сопротивления, амперметр и подключил к источнику. В результате собрал схему нормального активного режима, которая не заработала.

Творческо-производственный процесс был прерван ввалившейся в комнату компанией, Саша с Володей, стройным худым парнем с тонкими чертами лица, четвёртым жильцом их комнаты, привели своих знакомых студенток из пединститута, постучать в дверь никто не удосужился.

— Привет, это Витя, трудоголик и владелец мотоцикла «Иж-планета-2», — Володя поздоровался и представил его девушкам.

— Здравствуйте, сейчас я освобожу стол, — Витя смахнул результат своего творчества в тумбочку.

— Здравствуй, я Зоя.

— Здравствуй, я Галя, — почти хором представились гостьи.

— Что ты там сооружаешь? — вступил в разговор Саша.

— Супертранзистор, хочу догнать и перегнать по электронике Америку, — отшутился наш герой.

— Перегнать, допустим, ты её можешь только на стадионе или в разгрузке вагонов, — рассмеялся Володя.

Парни достали из сумки пару бутылок вина, нехитрую закуску, кроме того, после работ на станции в комнате имелись яблоки семеренки и трёхлитровая банка сливового сока. Когда стол был опустошён, решили устроить танцы, как самому здоровому, Вите пришлось тащиться в соседнюю комнату за проигрывателем грампластинок.

Во время танцев ему стало понятно, что более симпатичная из девушек, невысокая, но стройная и аккуратненькая, весёлая брюнетка Галя, переключила своё внимание на него, она прижималась к нему чуть плотнее, чем следовало и напросилась покататься на мотоцикле.

В принципе Вите было приятно ощущать её нежное и тёплое тело, но особого интереса он к ней не испытывал, да и портить отношения с посмурневшим Володей не хотелось. В конечном счёте, сославшись на неотложные дела, попрощался с тёплой компанией и отбыл восвояси, жалея лишь о том, что не удалось разобраться с транзистором.

Глава 2

4.

Убил на свой первый транзистор больше недели, зато разобрался какая степень легирования (количество примесей) должна быть в эмиттерном слое, какая в коллекторном и базовом, понял соотношение площадей перехода база-эмиттер и база-коллектор и довёл размер работающего биполярного транзистора до единиц микрон.

При этом резисторы, разумеется, пришлось изготавливать самому, фактически вне кристалла находился только источник питания. К сожалению, в отладчике невозможно проверить работоспособность сформированной электрической схемы, каждый раз после доработки приходилось создавать кристалл кремния со всей структурой, подключать к источнику и смотреть, что получилось. Было и хорошее, забракованный кристалл можно было не выбрасывать, а переделывать снова и снова.

При размере транзистора в 1кв. микрон и плотности заполнения кристалла 10 %, на одном квадратном сантиметре можно разместить 10 миллионов транзисторов! Совершенно фантастическое число, недостижимое при современном уровне технологий. Эти мысли вдохновили Витю на новые трудовые подвиги.

Проявилась и новая проблема — поскольку биполярный транзистор управляется током базы, имеет место не очень маленькое энергопотребление, что при сверхвысокой плотности элементов будет приводить к перегреву. Из двух вариантов поиска решения этой проблемы, искать самому или обратиться к Анатолию Ивановичу выбрал третий — обратился к преподавателю электроники и тот сразу же рассказал о полевых транзисторах, которые управляются не током, а электрическим полем, которое создаётся приложенным к базе напряжением, правда база там называется затвором, эмиттер истоком, коллектор стоком. Разобравшись в работе такого транзистора, понял, что это то, что нужно.