История развития техники электронных приборов
История развития и создания электронных приборов базируется на открытиях и исследованиях физических явлений, связанных с взаимодействием свободных электронов с электромагнитными полями и веществом.
Первые работы М.В. Ломоносова, Г.В. Рихмана (Россия), Б. Франклина (США) в конце 18-го века по исследованиям электричества могут быть отнесены к началу возникновения электроники.
Открытие электрической академиком В.В. Петровым в 1802 году является началом технического использования электричества.
Работы А. Ампера, М. Фарадея по установлению законов электричества и электромагнитной индукции, создание М. Максвеллом и Х.А. Лоренцом теории электромагнетизма и электронов, а также экспериментальное обнаружение Г. Герцем электромагнитных волн в 19-м веке внесли важный вклад в развитие электроники.
Первый электровакуумный прибор в мире – лампа накаливания – была изобретена в России А.Н. Лодыгиным в 1873 году, а затем усовершенствована Т.А. Эдисоном (США).
В 1874 году, за 10 лет до открытия термоэлектронной эмиссии (открыта Т.А. Эдисоном (США) в 1883 году), немецкий учёный Ф. Браун открыл выпрямительный эффект на границе контакта металла и полупроводника. А.С. Попов в 1895 году использовал этот эффект для детектирования радиосигналов.
Английский учёный Г. Пиккард создал в 1906 году усовершенствованный детектор, представляющий собой контакт металлического острия с кристаллом кремния.
Электровакуумный диод был открыт Д. Флемингом (Англия) в 1904 году, а ламповый триод – Ли де Форестом (США) – в 1907 году.
Газотрон – мощный выпрямительный диод, наполненный газом, был открыт А. Хеллоном (США) в 1905 году. В этом приборе на свойстве воздействия потока электронов газовая среда сильно ионизируется и переходит в состояние плазмы, отличающейся высокой проводимостью.
В 1907 году русский учёный Б.Л. Розинг предложил использовать электронно-лучевую трубку для приёма изображений, что можно считать началом телевидения.
Толчком к техническому применению полупроводников послужило создание в 1926-1929 г.г. меднозакисного вентиля. Основополагающая роль в разработке полупроводников и их технического применения принадлежит отечественной школе физиков под руководством академика А.Ф. Иоффе. Исследования были начаты в конце 20-х годов прошлого века. Было введено понятие дырочной проводимости, указано влияние примесей, температуры на механизм проводимости полупроводников, повышение электропроводности полупроводников в сильных электрических полях.
В 1948 году американские учёные Д. Бардин, У. Бреттейн, У. Шокли изобрели биполярный транзистор. В 1952 году У. Шокли предложил полевой транзистор с управляющим электронно-дырочным переходом.
В 1958 году японский учёный Лео Ясаки открыл наличие падающего участка вольтамперной характеристики при туннельном эффекте, что привело к разработке туннельных диодов, применяемых в быстродействующих ключах и генераторах колебаний.
В 1959 году американский учёный И. Голоньяк изобрёл ключевой полупроводниковый прибор – тиристор.
В 1960 году американские учёные Д. Кинг и М. Аттала создали МОП транзистор, а в 1966 году С. Мид разработал полевой транзистор с барьером Шотки.
Успехи полупроводниковой технологии за последние десятилетия привели к возникновению перспективного и быстроразвивающегося класса полупроводниковых приборов – интегральных микросхем, представляющих собой миниатюрные, конструктивно завершённые функциональные узлы радиоэлектронных систем, включающих в себя большое количество взаимосвязанных элементарных электронных приборов и пассивных компонентов, совместно выполняющих определённые функции (формирования, хранения, обработки сигналов). Первая ИМС – триггер – была создана в 1960 году У. Коллби. ИМС существенно уменьшают габариты, массу и стоимость аппаратуры, повышают надёжность и широко применяются при разработке и изготовлении радиоэлектронных систем в настоящее время.