П1А - П1Е

    Первые советские плоскостные транзисторы.

   Разработка их была начата в начале 1953 года; первая НИР по плоскостным (слоистым) триодам называлась "Плоскость". Серийное производство начато в 1955 году (первые выпуски назывались КСВ-1, КСВ-2; впрочем встречаются и иные номера, к примеру КС-В5 = П1Д и КС-В6 = П1Е), прекращено к 1960 году. Варианты П1Ж и П1И, более высокочастотные, появились немного позже, П1Ж в первой половине 1956 года, П1И во второй.

   Характеристики их были более чем скромные - диапазон частот до сотен килогерц, максимальный ток 5 мА, напряжение до 20 В. Справочный лист на них и Рекламный листок с Всесоюзной промышленной выставки 1956 года.

   К существенным недостаткам относилась низкая температурная стабильность, а также большой разброс параметров.
   "Исследование 50 триодов типа П1А и П1Е, выпущенных заводом «Светлана» в декабре 1956 г., показало, что основным параметром, ограничивающим использование триодов при повышенных температурах (+60°С), является неуправляемый ток коллектора Iкбо. Этот ток для 40% триодов не превосходит 0,2—0,3 мА, для 55% составляет 0,3—0,7 иА и для 5% равен 0,7—0,9 мА."

   Производитель - "Светлана", Санкт-Петербург.

   Разработка этого транзистора протекала не очень гладко. "Первым транзистором, которому предстояло стать массово выпускаемым, был разработанный А.В. Красиловым в московском НИИ-35 (ныне НПП «Пульсар») транзистор П1.

   Это был сплавной прибор в паяном металлостеклянном корпусе. Индиевые электроды эмиттера и коллектора вплавлялись друг против друга с противоположных сторон в тонкий германиевый кристалл. Выводы от них выводились через трубки, впаянные в стеклянные изоляторы корпуса. Две половинки корпуса соединялись завальцовкой и герметизировались пайкой низкотемпературным сплавом. Выводы, проходящие в трубках корпуса, герметизировались другим низкотемпературным сплавом. Сложность была в том, что температура плавления индия всего 150°С. Четыре последовательно производимые операции пайки кристалла к основанию, выводов из "плющенки" (проволока, расплющенная валками в ленту) к электродам, герметизация шва завальцовки и, наконец, герметизация мест выхода этих выводов из корпуса с одновременной припайкой внешних выводов создавали массу возможностей для брака!

   Технология создания p-n-переходов в кристалле была практически лабораторного уровня. Муфельного типа печи, электроды транзистора, дозируемые из проволоки вручную, графитовые кассеты, в которых производилась сборка и формирование p-n-переходов, - эти операции требовали точности, но графит точности дать не мог. Время процессов контролировалось секундомером. Вес это не способствовало высокому выходу годных кристаллов. Он и был поначалу от нуля до 2-3% от запуска. А ведь "Светлана" на вакуумных лампах привыкла к 80-90%!

   Не способствовала высокому выходу и «производственная обстановка». Вакуумная гигиена, к которой привыкла "Светлана", для производства полупроводниковых приборов была недостаточна. Это же относилось и к чистоте газов, воды, воздуха, атмосферы на рабочих местах и 6 цехе, и к чистоте применяемых материалов, и к чистоте тары, и к чистоте полов и стен. Наши требования встречали непонимание. На каждом шагу руководители нового производства натыкались на искреннее возмущение служб завода: «Все вам даем, а вам все не то!».

   Не один месяц прошел, пока заводской коллектив усвоил и научился выполнять необычные, "избыточные", как тогда казалось, требования новорожденного цеха." [11]

   Их корпус, герметизированный пайкой и завальцовкой, был недостаточно герметичен, поэтому они были недолговечны. Интересна история возникновения такого корпуса - "...Наш первый прибор вышел довольно нескладным, поскольку работая среди вакуумщиков во Фрязино, мы мыслили себе конструкции как-то иначе. Наши первые НИРовские образцы тоже были сделаны на стеклянных ножках с вваренными выводами, и очень трудно было понять, как эту конструкцию герметизировать. Конструкторов у нас не было, как, впрочем, и никакого оборудования. Не удивительно, что первая конструкция приборов была очень примитивной, безо всякой сварки. Была только закатка, и делать их было очень трудно..."[12].

Базовый контакт изготовлялся одновременно со сплавлением индиевых электродов (коллектора и эмиттера). В кассету закладывалось никелевое или коваровое колечко, залуженное оловом с присадкой сурьмы. Это колечко являлось впоследствии кристаллодержателем, т.е. основным элементом, на котором собирался транзистор.


(фото с форума Отечественная радиотехника XX века)


(фото с форума Отечественная радиотехника XX века)


Источники:

1. Технические данные отечественных кристаллических приборов - "Радио", 1955, №6
2. Электровакуумные приборы (Справочник). - М.-Л. Государственное энергетическое издательство, 1956.
3. А. М. Бройде. Справочник по электровакуумным и полупроводниковым приборам. - М.-Л. Государственное энергетическое издательство, 1957. (Массовая радиобиблиотека. Вып. 269).
4. Ричард Ф. Ши. Усилители звуковой частоты на полупроводниковых триода. - М. Издательство иностранной литературы, 1957.
5. А. М. Бройде. Справочник по электровакуумным и полупроводниковым приборам (Издание сокращенное, без характеристик и габаритных чертежей). - М.-Л. Государственное энергетическое издательство, 1957. (Массовая радиобиблиотека. Вып. 276).
6. Полупроводниковые триоды в радиотехнических схемах (Сборник переводов с английского). Военное издательство Министерства Обороны Союза ССР. Москва - 1958.
7. Справочник радиолюбителя. Издание второе. Под общей редакцией А. А. Куликовского. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1958 (Массовая радиобиблиотека, вып. 286).
8. Полупроводниковые приборы и их применение. Сборник статей. Под редакцией Я. А. Федотова (Выпуск 3). - Издательбство "Советское радио", Москва - 1958.
9. Катков Е.А. и Кромин Г.С. Основы радиолокационной техники. Часть II. Военное издательство Министерства Обороны Союза ССР. Москва - 1959.
10. Я. А. Федотов, Ю. В. Шмарцев. "Транзисторы", Издательство "Советское Радио", Москва - 1960
11. Гурлев Д.С. Справочник по электронным приборам. К.: "Государственное издательство технической литературы УССР", 1962.
12. Д. С. Гурлев. Справочник по электронным приборам. Издание третье, дополненное.- Киев, издательство "Технiка", 1964.
13. Автоматизация производства и промышленная электроника. В 4 тт. Гл. ред. А.И. Берг и В.А. Трапезников т. 4. М., "Советская энциклопедия", 1966 (Энциклопедия современной техники. Энциклопедии. Словари. Справочники). т. 4. Телекомандование - Ячейки стандартные.
14. Атанас Шишков. Транзистори и диоди. Кратък справочник. Второ допълнено издание. София, Държавно издателство "Техника". 1981.
15. Очерки истории российской электроники. Выпуск 3. Истоки российской электроники. К 120-летию ОАО "Светлана" / Под ред. В.М. Пролейко, В.В. Попова. М.: Техносфера, 2009.
16. Виртуальный компьютерный музей - "Сусанна Гукасовна Мадоян создательница первого полупроводникового триода в СССР".

домой