Время от времени натыкаюсь в сети на утверждения, которые вызывают не просто улыбку, а желание разобраться в сути досконально. Однажды мне попалось заявление, будто Советский Союз безнадежно отстал и начал выпуск транзисторов гораздо позже Соединенных Штатов. Будучи человеком, глубоко погруженным в историю электроники, я воспринимаю такие слова как личное оскорбление памяти тысяч талантливых инженеров. Решила восстановить справедливость и показать, насколько многогранной и запутанной была эта технологическая гонка, где переплелись наука, случай и большая политика.
Все мы привыкли к канонической версии: 1947 год, лаборатория Bell Labs, гениальное озарение Уильяма Шокли, Джона Бардина и Уолтера Браттейна. Якобы они случайно перепутали полярность источника питания, и опытный образец неожиданно начал усиливать сигнал. Звучит красиво, почти как легенда. Однако меня всегда мучил вопрос: почему это произошло именно в тот момент и что за загадочный макет был у них в руках? Ведь случайность — это лишь верхушка айсберга, под которой скрываются годы теоретических изысканий, и далеко не все они велись за океаном.
Официальная история гласит, что теория полупроводников была спешно переписана постфактум, потому что работающий транзистор в нее категорически не вписывался. Но переписали не только физику — перекроили и саму хронику событий, старательно вымарывая оттуда имена ученых, чьи труды сделали это открытие возможным. И здесь начинается самое интересное, ведь в тени западных публикаций осталась колоссальная работа советских специалистов, которые не просто догоняли, а шли параллельным курсом, а в чем-то и опережали заокеанских коллег.
Миф о единственном создателе и роль советской науки
Мне горько читать рассуждения о том, что у первого советского транзистора была «только мама», намекающие на вторичность нашей разработки. Это глубокое заблуждение. В отличие от множества стран, выстроившихся в очередь за американской лицензией, Советский Союз пошел принципиально иным путем. Технологию рождали с нуля, опираясь на собственную научную школу. Уже 15 ноября 1948 года, спустя считаные месяцы после закрытой демонстрации в Bell Labs, Александр Викторович Красилов публикует в журнале «Вестник информации» статью «Кристаллический триод». Это было не переложение зарубежных слухов, а отправная точка собственных изысканий.
Ключевая фигура здесь — сам Красилов, переведенный в 1943 году во фрязинский НИИ-160. Именно под его руководством в декабре 1948-го стартовала первая научно-исследовательская работа по транзисторам. А выполняла ее дипломница Московского химико-технологического института Сусанна Мадоян. Позже в разговорах она вспоминала, что тема ее диплома осенью 1948 года звучала как «Исследование материалов для кристаллического триода». Это доказывает: работа началась не вслед за западными публикациями, а практически синхронно с ними. Лаборатории НИИ-160 стали местом, где рождалась отечественная полупроводниковая индустрия, а вовсе не полигоном для копирования.
Уже в начале 1950-х годов дипломники Красилова — Ф. А. Щиголь и Н. Н. Спиро — ежедневно выдавали десятки точечных транзисторов типа С1–С4. Это был не штучный товар для секретных военных нужд, а пусть и мелкосерийное, но стабильное производство. Гораздо важнее то, что параллельно шла работа над более совершенными приборами. К сентябрю 1953 года в НИИ-160 завершилась НИР «Плоскость», посвященная созданию плоскостных триодов. И вот тут мы подходим к моменту, где Запад, вопреки расхожему мнению, начал буксовать.
Технологический тупик Америки и советская стабильность
Любой полупроводниковый триод хорош лишь тогда, когда он работает надежно, а не от случая к случаю. В Bell Labs весь 1947 год бились над проблемой объемного заряда, постепенно отступая от изначальной концепции полевого транзистора. Позднее сам Шокли признавал: благодаря Бардину они «прекратили делать транзистор» в том виде, в каком задумывали. Промышленное освоение точечного транзистора на Западе превратилось в череду провалов. CBS-Hytron запустила производство в 1951 году, но уже через год свернула его, не справившись с нестабильностью параметров. Компания Philips, имевшая довоенные связи с Bell и получившая лицензию раньше других, годами мучилась, не в силах наладить массовый выпуск, и только к 1953 году смогла выдавать мизерные партии. Aircraft Radio Corporation и вовсе отказалась от проекта после бесплодных попыток делать транзисторы из отдельных зерен поликристаллического германия.
Правительство США пыталось разрулить ситуацию административным нажимом. В 1951 году оно потребовало от AT&T раздать лицензии всем желающим американским компаниям без взимания роялти. К лету 1952 года технологию купили 26 американских и 14 иностранных фирм, каждая выложила по 25 тысяч долларов. И что же? Воспроизвести точечный транзистор не удалось практически никому. А там ведь трудились отнюдь не дилетанты — бакалавры, магистры, профессора с мировым именем. Шокли с горечью описывал этот период как «десятилетие непостижимого шаманства», когда успех зависел не от точного расчета, а от удачи.
В это же самое время в СССР серия «Плоскость» стала надежной основой для серийных приборов П1, П2, П3 и их модификаций. Пока американские инженеры колдовали над нестабильными точечными контактами, советская промышленность осваивала диффузию легирующих примесей и эпитаксиальное наращивание — методы, разработанные все тем же Александром Красиловым. Без стройной теории, описывающей процессы в кристаллах германия и кремния, массовое производство немыслимо. И именно эта теория создавалась у нас, а не покупалась за золото.
От «Спутника» до «Рыжика»: триумф отечественной схемотехники
Лучшей иллюстрацией технологического паритета, а точнее, превосходства советской инженерной школы стал первый транзисторный радиоприемник Воронежского радиозавода. Выпущенный в 1957 году, он получил символичное название «Спутник» в честь первого искусственного спутника Земли. Это был не просто прототип, а серийное изделие, отмеченное Золотой медалью на Всемирной выставке EXPO-58 в Брюсселе. Американский конкурент Regency TR-1, хоть и появился чуть раньше, оказался коммерчески провальным. В нем стояли несовершенные транзисторы, требовавшие низкой промежуточной частоты 262 кГц и специальной батареи с повышенным напряжением 22,5 В, что делало устройство дорогим и неудобным.
Вершиной же массового внедрения стал легендарный эпитаксиально-планарный транзистор, известный каждому радиолюбителю как «Рыжик». Переход к эпитаксиально-планарной технологии, активно продвигавшейся при поддержке министра электронной промышленности Александра Шокина, ознаменовал настоящую революцию. До этого низкочастотные транзисторы делали по сплавной технологии, а высокочастотные — по диффузионной. Новый метод позволил создать по-настоящему массовый, надежный и дешевый прибор. Линии по его производству впоследствии поставлялись на экспорт, став фундаментом для бытовой аппаратуры по всему миру.
Когда я смотрю на эти небольшие металлические корпуса, напоминающие американские аналоги того времени, меня охватывает гордость. Ведь это не слепое копирование, а результат глубочайшего понимания физики процессов. Олег Лосев, которого я считаю праотцом всех транзисторов, еще в двадцатых годах исследовал кристадин, и его работы, увы, недооцененные при жизни, стали фундаментом для будущих прорывов. Грустная история гениального человека, но его наследие никуда не делось.
Утраченные секреты и шпионские страсти вокруг транзистора
Отдельного внимания заслуживает информационная война, развернувшаяся вокруг технологии. В открытых источниках вы не найдете упоминаний о том, что Bell Labs тщательно оберегала свою монополию, делясь с американскими и британскими коллегами исключительно кремнием p-типа, эксперименты с которым заводили в тупик. В то же время замалчивался вклад советских физиков. Американский математик Джон Бардин, один из «отцов» транзистора, прилежно изучал труды Лашкарёва и Косогоновой «Исследование запирающих слоев методом термозонда». Именно Владимир Лашкарёв представил теорию «запирающего слоя», ставшую ключом к пониманию работы полупроводников. Однако его имя и гражданство старательно вычищались из западных публикаций.
Не менее драматична судьба немецких разработок. Физик Герберт Матаре изобрел «дуодиод» — полупроводниковый выпрямитель с двумя точечными контактами, по сути, прообраз транзистора. В хаосе 1945 года он бежал от советского наступления на запад и попал в плен к американцам. Позже французские и британские агенты разыскали его и Генриха Велкера, досконально допросили о немецких радарных технологиях и перевезли работать во французское отделение Westinghouse. Так знания, полученные в Европе, перетекали в союзнические лаборатории, а история создания транзистора обрастала новыми мифами.
В 1950 году Уильям Шокли выпустил свой magnum opus — «Теорию электронных полупроводников», в русском переводе вышедшую в 1953 году. Книга стала настольной для инженеров по обе стороны Атлантики. Парадокс в том, что Шокли блестяще описал плоскостной транзистор, который сам так и не сумел создать в железе. Физическая сущность же первого точечного транзистора Бардина и Браттейна до сих пор остается предметом дискуссий, а сам артефакт утрачен — почти как чертежи американской лунной программы. Американцы, имея на руках все данные, так и не смогли воспроизвести точечный транзистор и кристадин Лосева. Зато теория, дополненная трудами советских классиков вроде Абрама Иоффе и Бориса Давыдова, легла в основу мирового полупроводникового бума.
Сегодня, перебирая свою коллекцию, где есть транзисторы в корпусах, подозрительно напоминающих американские, я понимаю, насколько иллюзорна гонка за первенство. Важен не штамп в патенте, а возможность наладить выпуск надежных приборов. И здесь советская наука, опиравшаяся на фундаментальные труды Красилова, Лашкарёва и Лосева, показала себя блестяще. Ведь происхождение многих терминов и понятий в технике часто оказывается куда сложнее, чем мы привыкли думать, и за каждым из них стоит чья-то непростая судьба.
Размышляя над этой запутанной историей, я все больше убеждаюсь, что технологический прогресс — это не спринт одиночек, а эстафета, где факел знаний передается из рук в руки, порой через границы и десятилетия. И мне искренне жаль, что в погоне за красивой легендой о случайном открытии мы забываем о настоящих героях, чьи имена незаслуженно стерты со страниц учебников.