И аз создам! - Сергей Николаевич Зеленин

Строго посмотрев на ВВП, я:

- Хорошо, Вася! Дам тебе ещё один шанс войти в историю. Но если ты опять раньше времени кукарекать начнёшь…

Тот, прижав обе ладони к сердцу, только и молвил:

- Серафим…!

Аж скупая мужская слеза покатилась по его щеке от переизбытка чувств и, пришлось рявкнуть прерывая «сантименты»:

- Вот только не клянись, я этого не люблю!

Ещё пару секунд посомневавшись, а стоит ли, начал грузить:

- Есть у меня группа ребят, занимающаяся выпрямителями…

Ребята назначенные мной на эту «заклёпку», все как на подбор способные - успехи на лицо. Но как на грех - ни один из них не обладает лидерскими качествами и не имеет соответствующего опыта, что изрядно тормозит работу.

- …Если справишься, страна тебя не забудет и обязательно когда-нибудь выдвинет на соискание какой-нибудь премии, возможно даже международной. Сечёшь фишку, Вася?

- Секу, Серафим.

- Вот и молоток, ВВП!

Коротко ввёл в курс дело, Василий согласился и со всей присущей ему энергией взялся за…

За полупроводники!

***

Когда среднестатистический человек 21 века слышит слово «полупроводники», он чаще всего мысленно дополняет «кремниевые полупроводники». Редко кто знает, что существуют ещё германиевые и, вообще уже считанные единицы смогут близко к тексту процитировать само определение этого понятия:

«Полупроводниками» называется особая группа веществ, обладающих электрической проводимостью меньшей, чем у проводников электрического тока, но большей, чем у изоляторов.

К этой группе веществ относятся некоторые металлы, их сплавы, окислы, сернистые соединения и так далее…».

Понятно?

Стало быть не токмо германием и кремнием может прирастать твердотельная электроника!

Сперва думал быстренько запилить селеновые выпрямители, тем более как-то так само собой получилось, что в моём «послезнании» по этой теме имеется довольно подробная инфа.

Производство селена и его использование в промышленности началось в самом начале двадцатого века. Источ­никами добычи селена служат отходы производства - шламы медеэлектролитных заводов, сернокислотного и целлюлозно-бумажного производства. Он применяется (или будет применяться, точных сведений у меня нет) в оптической промышленности – для устранения зеленоватости стекла, в металлургии – как легирующий элемент для специальных сталей, в резиновой промышленности – для сокращения сроков вулканизации, в нефтехимической – как «антиокислительная» присадка для смазочных масел…

Ну и, ещё кое-где, всего не перечислишь.

Селеновый выпрямитель является прибором полупроводникового типа и, он довольно просто устроен: металлическая пластина с одной стороны покрыта тонким слоем кристаллического селена - являющимся одним из электродов и, нанесённого в свою очередь на него сплава из олова, висмута и кадмия. Селен и кадмий вступают в реакцию и образуется тонкий слой селенида кадмия. На границе между селеном и селенидом кадмия - образуется своеобразная «система ниппель», иначе говоря - «полупроводниковый переход».

Пластины селеновых выпрямителей, чаще делаются круглой или прямоугольной формы - с центральным отверстием для сборки в более мощные «столбы».

У немцев селеновые выпрямители появятся в радиоаппаратуре в тридцатые годы - поэтому я не без основания считаю, что они вполне реализуемы и в двадцатые.

Кроме того, на основе того же «селенида кадмия» можно замутить фоторезисторы, фотодиоды, солнечные батареи и даже…

Лазеры!

***

Но вот беда: селен пока не производится с нашей стране, хотя вполне доступен и сравнительно недорог за её пределами. Например, позднее я приобрёл пару пудов его в Гамбурге по цене порядка трёх долларов за килограмм. Такая же фигня и с другими двумя составляющими – кадмием и висмутом.

Перед той же заграничной «командировкой», я про эту оказию не знал… И поэтому подумав, решил что селен от меня никуда не уйдёт – и сперва предпочёл заняться «медно-закисными», по-другому - «купроксными» выпрямителями, или по-третьему - «купроксами».

В «реальной истории» подобное устройство было запатентовано в 1927-ом году в США… Я же перенёс это событие во времени - на два года вперёд и, в пространстве - в Советскую, стало быть, в Россию.

Рисунок 76. Медно-закисный выпрямитель, купроксный выпрямитель, или просто — «купрокс». 

Да украл и, чё?!

Будь такая возможность у американского попаданца - уверен и, он бы не оплошал.

Вспомните хотя бы Марка Твена и его «Янки при дворе короля Артура»…

Чё, он разве не крал изобретения из будущего – пароход, револьвер и бейсбол?

Так мне чего или кого стесняться?!

Поскольку для выпрямления используется контакт металла (медь) и полупроводника (закись меди), принцип действия купроксного выпрямителя основан на «эффекте Шоттки» - как и в случае с селеновым, впрочем.

Технология его производства достаточно проста и даже отчасти примитивна, если её знаешь, конечно… Первым делом требуются химически чистые исходные материалы и очень строгое соблюдение температурного режима.

Химически чистую медь нам с Васей обеспечит профессор Чижевский в качестве нагрузки к своей основной трудовой деятельности, температурный режим придётся искать методом «научного тыка».

Пластину чистейшей меди обжигают в чистейшей кислородной атмосфере, до образования на её поверхности слоя чистейшей закиси меди. При этом образующаяся плёнка приобретает тип «p-проводимости», а сама пластина – «n-проводимость». А между ними таким образом, создаётся необходимый для работы полупроводникового диода «p-n-переход».

После обжига, пластину погружают в слабый водный раствор бутилового спирта, запуская процесс восстановления тонкого налёта металлической меди на образовавшимся ранее слое её окисла - который таким образом, «запечатывается» между металлической медью - образуя так называемый «сэндвич».

Вот и практически всё!

Осталось разрезать на куски, припаять к каждому контакты и поместить в корпус.

У таких устройств, кроме несомненных достоинств имеются и существенные недостатки.

Максимальная рабочая температура купроксного выпрямителя не должна превышать 60 °C, поэтому требуется их охлаждать, применяя громоздкие радиаторные пластины из алюминия или латуни.

Ограниченное допустимое значение тока, для чего при больших напряжениях (например, в тех же выпрямителях) заставляет использовать последовательное соединение отдельных закисных диодов в выпрямительные столбы, собранные на болтах или шпильках.

В принципе, практически такие же недостатки - как и у селенового выпрямителя, так что ничего страшного. Правда, тот имеет свойство при пробое самовосстанавливаться, а этот - имеет свойство относительно быстро «стареть»…

Ну дык, нет ничего вечного на этом Свете!

В «реальной истории» производство купроксных выпрямителей в СССР началось в 1935-ом году и, продолжилось - как бы не до середины двадцатого века. Естественно, как и в моём случае первым делом «купроксы» выпускались в виде выпрямителей для разнообразных нужд, главным образом – для подзарядки аккумуляторных батарей.

Но, не только!

Помните Олега Лосева - изобретателя кристаллического детектора «Кристадина»?