середа, 4 жовтня 2023 р.

Перші кроки в мікроелектроніці (До 120 років Вадима Лашкарьова, засновника мікроелектроніки

 


Понад 400 років  - до початку ХХ сторіччя творці обчислювальних засобів використовували десяткову систему числення. Для відтворення цифр застосовувалося колесо з десятьма зубцями, а чисел - набір таких коліс. Саме так у XVII ст. були створені найпростіші прилади для додавання, віднімання і множення чисел, де використовувалося від 8 до 13 коліс. У XVIII ст. англійський учений Чарльз Беббідж спроектував і спробував створити "аналітичну машину" - першу цифрову обчислювальну машину з програмним керуванням, що мала п'ять пристроїв - арифметичний, пам'яті, керування, вводу та виводу (як у перших електронних обчислювальних машинах - ЕОМ). Арифметичний пристрій і пам'ять були спроектовані на основі зубчастих коліс загальною кількістю понад 50 тис. У середині XX ст. з переходом від десяткової до двійкової системи числення з цією метою почали використовувати електромагнітні реле та електронні лампи. Згодом великого поширення набули пам'ять і логічні елементи, в яких використовувалися феритні осердя. Поступово ці та багато інших досить громіздких і ненадійних носіїв інформації були витіснені елементами на базі транзисторів, які, вдосконалюючись, перетворилися на інтегральні схеми, що містили спочатку тисячі, а згодом - мільйони компонентів. За 50 років застосування транзисторів у них не з'явилося серйозних конкурентів. Постає запитання - хто ж був першовідкривачем фізичних ефектів, на використанні яких ґрунтується дія транзистора? Це ще одна "біла пляма" у розвитку інформаційних технологій в Україні. Вона пов'язана з діяльністю видатного українського фізика Вадима Євгеновича Лашкарьова (1903 - 1974). Він по праву мав би одержати Нобелівську премію з фізики за відкриття транзисторного ефекту, якої в 1956 р. були удостоєні американські вчені Джон Бардин, Вільям Шоклі, Уолтер Браттейн. Ще в 1941 р. В. Є. Лашкарьов надрукував статтю "Дослідження запірних шарів методом термозонда". Він встановив, що сторони "запірного шару", розташовані паралельно границі поділу мідь - закис міді, мали протилежні знаки носіїв струму. Це явище одержало назву p-n переходу (p - від posіtіve, n - від negatіve). В. Є. Лашкарьов розкрив також механізм інжекції - найважливішого явища, на основі якого діють напівпровідникові діоди і транзистори. Перше повідомлення в американській пресі про появу напівпровідникового підсилювача-транзистора з'явилося в липні 1948 року, через 7 років після статті В.Є. Лашкарьова. Його винахідники - американські вчені Бардин і Браттейн - пішли шляхом створення так званого точкового транзистора на основі кристала германію n-типу. Перший обнадійливий результат вони одержали наприкінці 1947 р. Проте прилад працював нестабільно, його характеристики були непередбачуваними, і тому практичного застосування точковий транзистор не отримав. Уже через кілька років значення винаходу американських учених стало очевидним, і вони були удостоєні Нобелівської премії. Можливо, початок "холодної війни" або існуюча тоді "залізна завіса" перешкодили В.Є. Лашкарьову стати нобелівським лауреатом. Його інтерес до напівпровідників не був випадковим. Починаючи з 1939 р. і до кінця життя вчений послідовно і плідно досліджував їхні фізичні властивості. На додаток до двох перших робіт у 1950 р. він і В.І. Ляшенко надрукували статтю "Електронні стани на поверхні напівпровідника", в якій описали результати досліджень поверхневих явищ у напівпровідниках, що згодом стали основою роботи інтегральних схем на польових транзисторах. Під керівництвом В.Є. Лашкарьова на початку 50-х років ХХ ст. в Інституті фізики АН УРСР було організоване виробництво точкових транзисторів. Сформована вченим наукова школа у галузі фізики напівпровідників стає однією з провідних в СРСР. Визнанням значущості її наукових результатів було створення в 1960 р. Інституту напівпровідників АН УРСР, який очолив В.Є. Лашкарьов. В.Є. Лашкарьов є піонером інформаційних технологій в Україні і в колишньому СРСР у галузі транзисторної елементної бази засобів обчислювальної техніки. Цілком справедливо вважати його і одним з перших у світі фундаторів транзисторної мікроелектроніки.

 

Немає коментарів:

Дописати коментар