вання вакуумних електронних приладів. Електронна лампа має невеликий термін служби. Прийнявши середній термін служби лампи за 500 годин, при кількості ламп в одному пристрої 2000 штук в середньому кожні 15 хвилин слід було б очікувати відмови принаймні 1 лампи. Для виявлення несправності слід було перевірити як мінімум кілька сотень ламп. Самою вразливою частиною ламп є нитка розжарення. При включенні і виключенні приладу нитка по черзі розжарюється і охолоджується, що підвищує ймовірність її перегорання. Для розігріву лампи потрібно потужність в соті частки вата. Помножена на кількість ламп потрібна потужність досягає декількох сотень, а іноді тисяч ват.
Недоліки електронних ламп особливо гостро виявилися в кінці 40-х-початку 50-х рр.. минулого століття з появою перших електронно-обчислювальних машин. Їх надійність і розміри визначалися саме розмірами, енергетичної ємністю і надійністю використовуваних у них вакуумних ламп.
Вихід з кризи відкрили напівпровідникові прилади, які, незважаючи на свої недоліки, мали явні переваги в порівнянні з лампами: невеликі розміри, миттєва готовність до роботи через відсутність нитки напруження, відсутність крихких скляних балонів. Ці необхідні в той час властивості спонукали до пошуку способів усунення недоліків напівпровідників.
Дослідження провідності різних матеріалів почалися безпосередньо в XIX ст. відразу після відкриття гальванічного струму.
Спочатку їх ділили на дві групи: провідники електричного струму і діелектрики, або ізолятори. До перших відносяться метали, гази і розчини солей. Їх здатність проводити струм пояснюється тим, що їх електрони порівняно легко відриваються від атома. Особливий інтерес представляли ті з них, які володіли низьким електричним опором і могли застосовуватися для передачі струму (мідь, алюміній, срібло).
До ізоляторам відносяться такі речовини, як фарфор, кераміка, скло, гума. Їх електрони міцно пов'язані з атомами. p> Пізніше були відкриті матеріали, чиї властивості не підходили повністю ні під одну з вищеназваних категорій.
Ці речовини отримали назву напівпровідників, хоча вони цілком заслуговували і назви В«полуізоляториВ». Вони проводять струм дещо краще, ніж ізолятори, і значно гірше провідників.
До напівпровідників належить велика група речовин, серед яких графіт, кремній, бор, цезій, рубідій, галій, кадмій і різні хімічні сполуки - оксиди і сульфіди, більшість мінералів і деякі сплави металів. Особливо велике значення германію, а також кремнію, завдяки яким сталася воістину технічна революція в електротехніці.
Вивчення властивостей напівпровідників почалися, коли виникла потреба в нових джерелах електрики. Це змусило дослідників звернутися до вивчення явищ, пов'язаних з утворенням так званої контактної різниці потенціалів. Було відмічено, зокрема, що багато матеріалів, які не є провідниками струму, електризуються при зіткненні між собою. Перші досліди в цьому напрямку проводилися в XIX ст. Г. Деві і A.G. Беккерелем. p> Ще один напрямок у дослідженні напівпровідників з'явилося в процесі вивчення провідності таких речовин, як мінерали, з'єднання металів з сіркою і киснем, кристали, різні діелектрики і т.п. У цих роботах досліджувалася величина провідності та вплив на неї температури. Дослідження в середині XIX ст. ряду колчеданов і окислів показало, що із збільшенням температури їх провідність швидко зростає. Багато кристали (гірський кришталь, кам'яна сіль, залізний блиск) виявляли анізотропію (неоднаковість властивостей всередині тіла) стосовно електропровідності. У 1907 р. Пірс відкрив Уніполярні (односторонню) провідність в кристалах карборунда: їх провідність в одному напрямку виявилася приблизно в 4000 разів більшою, ніж у протилежному.
У ході цих досліджень було також установлено, що істотне вплив на провідність напівпровідників надають містяться в них домішки. У 1907-1909 рр.. Бедекер зауважив, що провідність йодистой міді та йодистого калію істотно зростає, приблизно в 24 рази, при наявності домішки йоду, що не що є провідником.
У II половині XIX ст. були відкриті ще 2 явища, пов'язані з напівпровідниками - фотопровідність і фотоефект.
Було виявлено, що світлові промені впливають на провідність окремих речовин, серед яких особливе місце займав селен. Вплив світла на провідність селену вперше відкрив в 1873 р. Мей, про що повідомив В. Сміту, якому іноді приписують честь цього відкриття.
Незвичайні властивості селену використовувалися в ряді приладів. Так, В. Сіменс спорудив фізичну модель ока з рухомими століттями і з селеновим приймачем на місці сітчастої оболонки. Його повіки закривалися, коли до нього підносили свічку. Той же Сіменс, використовуючи властивості селену, побудував інший оригінальний фізичний прилад - фотометр з селеновим приймачем. Корн намагався побудувати телефонограф, службовець для передачі зображень на відстань.
До іншого схожому явищу,...
