Перелом (часть 3)

И вот, чтобы все это хоть когда-то заработало, мы и проводили сотни экспериментов. И строили графики, пытались вывести уравнения - работы лет на десяток ... да больше ! Гораздо. Но даже с эмпирическими методами все более-менее работало, разве что каналы были пошире минимально возможных - микрометров пятьдесят, сто - у нас уже получались кристаллы, в которых дефекты на таких размерностях не играли особой роли и выход схем был процентов пятьдесят.

Собственно, уже такие схемы обеспечивали рабочие частоты до мегагерца - а это снова семидесятые годы. Ну, если только нагрузка на выход конкретных схем была не многовата - иначе приходилось снижать рабочие частоты, чтобы все емкости успели зарядиться за такт, или ставить несколько двойных элементов НЕ, чтобы выход микросхемы работал на меньшее число входов, а уж эти вспомогательные элементы доносили бы сигнал на меньшее число своих входов - например, если какой-то выход идет на шестнадцать входов следующих каскадов, ставим, например, четыре пары НЕ - и вот этот прежде нагруженный выход начинает работать уже только на четыре входа - емкости существенно уменьшаются - четыре вместо шестнадцати. А уж каждые из этих четырех элементов работают на свои четыре входа. Но такое разнесение нагрузки вносит дополнительные задержки. И это мы еще пошли на микросхемотехническую хитрость - ввели в микросхемы выходные транзисторы с длинным каналом - при ширине 50-100 микрометров его длина достигала пяти миллиметров - чтобы он мог выдавать достаточно тока для зарядки емкостей, образованных выходными ножками самой микросхемы, проводниками к соседним микросхемам и входными ножками потребителей сигнала. Попытки устанавливать несколько кристаллов на одной подложке, чтобы уменьшить длину и емкость межсоединений, я пока пресек - мы только-только отладили автоматизированную пайку проволочных переходников между кристаллом и ножками микросхемы, и заново все это отлаживать не хотелось - ведь потребуется несколько типоразмеров таких составных микросхем, а была надежда, что кристалльщики смогут выдавать слитки со все меньшим количеством дефектов и те же схемы удастся уместить на одном кристалле. Овчинка выделки не стоила.

Но и с такими широкими каналами и подобранными опытным путем параметрами легирования схемы работали. Я так вообще видел в интернете ролики, где народ дома в подвале делал вполне рабочие транзисторы - отламывали кусок от кремниевой пластины (вот она была покупная), наклеивали поперек полоску скотча шириной примерно полсантиметра - делали "маску" для затвора, опускали в плавиковую кислоту, чтобы получить на открытых поверхностях фторид кремния, затем грели в печи - проводили диффузию фтора, то есть легировали кремний в глубину - и транзистор работал ! Собственно, почти так же - на коленке - появился в моей истории и первый биполярный транзистор в конце сороковых - там он вообще состоял из кристалла германия и двух металлических иголок - американцы ведь исследовали работу диода, пытаясь найти на поверхности кристалла наилучшие точки, где будет лучше всего идти полупроводниковый эффект, ну и естественным образом подумали, что два контакта могут быть лучше чем один - вот и додвигались до того, что контакты стали настолько близкими, что между ними потек ток.

Про то, что полевые транзисторы известны еще до войны, в двадцать шестом, а в тридцать пятом был запатентован транзистор с изолированным затвором - об этом я писал ранее. И, насколько я понимаю, они "не взлетели" лишь потому, что всем требовались усилительные элементы, а в качестве усилителей эти приборы работали плохо, гораздо хуже проверенных ламп - тут и малое усиление, и нестабильность параметров. А работа в режиме ключа никого пока не интересовала, тогда как для нас - и прежде всего для меня - именно этот режим был интересен - ведь мы делали вычислительную технику.

А по биполярным у нас работал сам Олег Лосев (в РИ умер в блокадном Ленинграде в начале 1942го), который еще в двадцатых исследовал полупроводники, а перед войной приступил и к трехэлектродным схемам - глядишь, если бы он не умер в моей истории, лавры открывателя транзистора стали бы его - а потом злые языки еще говорят, что Россия и СССР не могли придумывать разные вещи, все тянули с запада - так лезли всякие уроды - либо с войной, либо просто проходимцы на теплые места - поправить свои дела. Сейчас мы вытянули Лосева к себе, а уж он подсказал, кто бы еще мог помочь по этим работам - отдали нам далеко не всех, но полтора десятка опытных советских ученых у нас по полупроводникам работали. Заодно мы уже начали выпуск светодиодов - Лосев и их исследовал, получал свечение на контактах металла с полупроводниками, только не знал как эта штука называется. А я - знал - и как они называются, и для чего их можно применять - замена в электронной технике лампочек накаливания для индикации и подсветки экономила немало энергии и трудоемкости изготовления.