Halbleiterarchäologie oder Hommage an einen unbekannten Vorgänger. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anfänger Funkamateur
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Zu Beginn des Radiozeitalters empfingen die Hörer Sendungen über Detektorempfänger. Diese Empfänger enthielten eine Antenne, einen Tuner, einen Detektor und Kopfhörer (Abb. 1).
Reis. 1. Klassischer Detektorempfänger
Der Detektor war ein anisotroper galenischer Kristall (Bleisulfid), der in einem kleinen Becher montiert war. Mit dem Kristall wurden ein oder mehrere Metalldrähte („Katzenschnurrhaare“) verbunden. Diese Drähte wurden aus Gold, Messing, Kupfer oder Stahl hergestellt. Dieser Detektor ermöglichte einen besseren Stromfluss in eine Richtung als in eine andere und ermöglichte so die Gleichrichtung hochfrequenter Signale und die Extraktion von Sprache oder Musik daraus. Dieses Phänomen wurde „Einwegleitung“ genannt.
Diese Entdeckung gleichrichtender Eigenschaften in bestimmten Kristallen wurde 1874 von F. Brown gemacht.
Die praktische Anwendung dieser Entdeckung fand Greenleaf Witter Picard (1877 - 1956)
Im Jahr 1938 war die Natur dieser Prozesse noch unklar Es fehlten ausreichende Kenntnisse auf dem Gebiet der Molekülphysik und Festkörperchemie. Es wurde angenommen, dass es sich um eine Art thermische Wirkung handelte oder dass es sich um ein elektrisches Phänomen handelte. In den Jahren 1920–1922 wurden in Russland und den USA umfangreiche Forschungsarbeiten durchgeführt. Doch die Entwicklung der Funkelektronik wurde durch die rasante Entwicklung der Vakuumröhren bestimmt. Dadurch gerieten die Ergebnisse und Erkenntnisse der Anfangszeit fast in Vergessenheit.
Erst 1945 begann die eigentliche Forschung und brachte Ergebnisse hervor, die zu den Vorläufern moderner Halbleiter wurden. Darunter:
Erfindung des Punkt-Punkt-Transistors durch die Wissenschaftler Bardiin, Brattain und Shockley (Nobelpreis 1926)
Entdeckung des Tunneleffekts durch den japanischen Wissenschaftler L. Esaki (Nobelpreis 1973)
Wir werden versuchen, eine Liste der in den Jahren 1920-1938 verwendeten Materialien zu erstellen. (Diese Beschreibung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit.)
DETEKTOREN:
Drei Arten:
- Kontakt zwischen Kristall und Spitze.
- Ein Kontakt (oder eine Verbindung) zwischen zwei identischen Kristallen.
- Ein Kontakt (oder eine Verbindung) zwischen zwei verschiedenen Kristallen.
Viele Kristalle wurden getestet:
- Bornit
- Carborundum (Kohlenstoff-Silicium-Kombination)
- Kassiterit
- Cerussit
- Chalkopyrit
- Galena
- Ghana
- Graphit
- hess
- Hämatit
- Herzit
- Malachit
- Molybdänit
- Pyrit
- Silizium
- Wismutsulfid
- Tellur
- Ulmanit
- Zinkit...
Die beliebtesten Kombinationen:
Kontakte:
- Galena - Kupfer (Messing, Silber)
- Molybdänit - Silber
- Eisenpyrit - Gold
- Karborund - Stahl
- Kupfer - Silizium
- Zinkit - Stahl
Und Übergänge:
- Chalkopyrit - Zinkit (bekannt als Pericone)
Heute nennen wir diese Geräte DIODEN.
Die elektrischen und mechanischen Eigenschaften dieser Dioden hängen vom Kontaktdruck (oder Verbindungsdruck) und der Polarisationsspannung ab.
Ein Beispiel für prähistorische Merkmale ist in Abbildung 2 dargestellt.
Reis. 2: Ich kontaktiere Perikon (Zinkit-Chalkopyrit); II Karborund-Stahl-Kontakt; III Kontaktieren Sie Zincit-Stahl
Zinkit wurde aus natürlichem Zinkoxid (ZnO) durch Erhitzen in einem Lichtbogen in Gegenwart von Manganperoxid oder -dioxid gewonnen.
Am interessantesten ist unserer Meinung nach der Kontakt zwischen Zinkit und Stahl (und manchmal auch Kohlenstoff). Aber die alten Merkmale in Abb. 2 zeigt nicht den aufregendsten Aspekt.
Im Jahr 1923 gelang es Oleg Losev (1903-1942), mit einem solchen Detektor einen Hochfrequenzgenerator zu entwickeln. Aber der Detektor war polarisiert. Dies bedeutet, dass es auf der Kennlinie der Diode eine negative Widerstandszone gibt. Und das erinnert an die Tunneldiode, die ein halbes Jahrhundert später erfunden wurde.
Abbildung 3 zeigt die Eigenschaften einer konventionellen Diode und einer Tunneldiode, wobei dieser Bereich sichtbar ist.
Reis. 3. Tunneldiode
Die grüne Kurve hat eine negative Widerstandszone zwischen 200 und 300 mV.
Unbekannte Vorgänger machten sich diese Entdeckung zunutze und konnten einige Halbleiterbauelemente vorzeitig herstellen. Hier sind sie :
- Heterodyne
- regenerative Empfänger
- Niederfrequenzmodulatoren
- Autodynes
- ULF
- UHF (8...12 MHz)
- Transceiver...
Diese Systeme waren Teil der sogenannten CRYSTADINE System (manchmal auch „KRISTADIN“ genannt). Doch all dies wurde damals aufgrund der rasanten Entwicklung der Lampentechnologie ignoriert und vergessen.
Die Abbildungen 4-7 zeigen vier Originaldiagramme des „Kristadin“-Systems. Sie wurden vor 1938 gedruckt.
Reis. 4. Überlagerung mit Zinkit
Reis. 5. Kristallempfänger
Reis. 6. Lokaler Oszillator mit Zinkit für Kurzwellen
Reis. 7. Zinkit-Modulator – Niederfrequenz-„Ticker“
Autor: Allen Renee
Siehe andere Artikel Abschnitt Anfänger Funkamateur.
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