Кристаллический детектор

Детектор кошачьих усов Galena, используемый в первых кристаллических радиоприемниках

Кристаллический детектор — это устаревший электронный компонент , используемый в некоторых радиоприемниках начала 20-го века , который состоит из куска кристаллического минерала , который выпрямляет радиосигнал переменного тока . ^{[ 1 ]} Он использовался в качестве детектора ( демодулятора ) для извлечения сигнала аудиомодуляции из модулированной несущей для воспроизведения звука в наушниках. ^{[ 2 ]} Это был первый тип полупроводникового диода . ^{[ 3 ]} и одно из первых полупроводниковых электронных устройств . ^{[ 4 ]} Самым распространенным типом был так называемый детектор «кошачьих усов» , который состоял из куска кристаллического минерала, обычно галенита ( сульфида свинца ), с тонкой проволокой, касающейся его поверхности. ^{[ 1 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

«Асимметричная проводимость» электрического тока через электрические контакты между кристаллом и металлом была открыта в 1874 году Карлом Фердинандом Брауном . ^{[ 6 ]} Кристаллы были впервые использованы в качестве детекторов радиоволн в 1894 году Джагадишем Чандрой Бозе в его микроволновых экспериментах. ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]} Бозе впервые запатентовал кристаллический детектор в 1901 году. ^{[ 9 ]} Кристаллический детектор был разработан в качестве практического радиокомпонента главным образом Г. В. Пикардом , ^{[ 4 ]}^{[ 10 ]}^{[ 11 ]} который открыл кристаллическое выпрямление в 1902 году и нашел сотни кристаллических веществ, которые можно было использовать для формирования выпрямляющих переходов. ^{[ 2 ]}^{[ 12 ]} Физические принципы, по которым они работали, не были понятны в то время, когда они использовались. ^{[ 13 ]} но последующие исследования этих примитивных полупроводниковых переходов с точечным контактом в 1930-х и 1940-х годах привели к развитию современной полупроводниковой электроники . ^{[ 1 ]}^{[ 4 ]}^{[ 14 ]}^{[ 15 ]}

Радиоприемники без усиления , в которых использовались кристаллические детекторы, называются кристаллическими радиоприемниками . ^{[ 16 ]} Кристаллическое радио было первым типом радиоприемника, который использовался широкой публикой. ^{[ 14 ]} и стал наиболее широко используемым типом радио до 1920-х годов. ^{[ 17 ]} Он устарел с разработкой ламповых приемников примерно в 1920 году. ^{[ 1 ]}^{[ 14 ]} но продолжал использоваться до Второй мировой войны и сегодня остается обычным образовательным проектом благодаря своей простой конструкции.

Операция

Контакт между двумя разнородными материалами на поверхности полупроводникового кристалла детектора образует грубый полупроводниковый диод , который действует как выпрямитель , хорошо проводя электрический ток только в одном направлении и сопротивляясь току, протекающему в другом направлении. ^{[ 2 ]} В кристаллическом радиоприемнике он был включен между настроенной цепью , пропускающей колебательный ток, наведенный в антенне от нужной радиостанции, и наушником. Его функция заключалась в том, чтобы действовать как демодулятор , выпрямляя радиосигнал, преобразуя его из переменного тока в пульсирующий постоянный ток , выделяя звуковой сигнал ( модуляцию ) из несущей радиочастотной волны . ^{[ 2 ]}^{[ 4 ]} Демодулятор AM, который работает таким образом, выпрямляя модулированную несущую, называется детектором огибающей. Ток звуковой частоты, создаваемый детектором, проходит через наушники, наушников вызывая вибрацию диафрагмы , толкая воздух и создавая звуковые волны .

(A) На этом графике показан амплитудно-модулированный радиосигнал от настроенной схемы приемника, который подается в виде напряжения на контакты детектора. Быстрые колебания представляют собой несущую радиочастотную волну . Звуковой сигнал (звук) содержится в медленных изменениях ( модуляции ) размера волн. Если бы этот сигнал был подан непосредственно на наушник, его нельзя было бы преобразовать в звук, поскольку отклонения звука одинаковы по обе стороны от оси, а их среднее значение равно нулю, что не привело бы к отсутствию чистого движения диафрагмы наушника.

(B) На этом графике показан ток через кварцевый детектор, который подается на наушники и байпасный конденсатор. Кристалл проводит ток только в одном направлении, отсекая колебания на одной стороне сигнала, оставляя пульсирующий постоянный ток, амплитуда которого в среднем не равна нулю, а меняется в зависимости от аудиосигнала.

(C) На этом графике показан ток, проходящий через наушники. Развязывающий конденсатор на разъемах наушников в сочетании с собственным прямым сопротивлением диода создает фильтр нижних частот , который сглаживает форму сигнала, удаляя импульсы несущей радиочастоты и оставляя аудиосигнал. Когда этот переменный ток проходит через пьезоэлектрический кристалл наушника, он заставляет кристалл деформироваться (изгибаться), отклоняя диафрагму наушника; Различные отклонения диафрагмы заставляют ее вибрировать и производить звуковые волны ( акустические волны ). Если вместо этого используются наушники со звуковой катушкой, переменный ток из фильтра нижних частот течет через звуковую катушку, создавая переменное магнитное поле, которое тянет и толкает диафрагму наушника, снова заставляя ее вибрировать и производить звук.

Схема простого кристаллического радиоприемника. Кварцевый детектор подключен между настроенной схемой L, C1 и наушником E. D C2 — обходной конденсатор.

Иллюстрированная схема 1922 года, показывающая схему кристаллического радиоприемника с кошачьими усами. В этой общей схеме не использовался настроечный конденсатор , а использовалась емкость антенны для формирования настроенной цепи с катушкой.

В кристаллических радиоприемниках не было усилительных компонентов для увеличения громкости радиосигнала; звуковая мощность, производимая наушником, исходила исключительно от радиоволн принимаемой радиостанции, перехватываемых антенной. Таким образом, чувствительность детектора была основным фактором, определяющим чувствительность и дальность приема приемника, что стимулировало множество исследований по поиску чувствительных детекторов.

Помимо основного применения в кристаллических радиоприемниках, кристаллические детекторы также использовались в качестве детекторов радиоволн в научных экспериментах, в которых выходной постоянный ток детектора регистрировался чувствительным гальванометром , а также в испытательных приборах, таких как волномеры, используемые для калибровки частота радиопередатчиков . ^{[ 18 ]}

Типы

Кристаллический детектор представлял собой электрический контакт между поверхностью полупроводникового кристаллического минерала и металлом или другим кристаллом. ^{[ 2 ]}^{[ 4 ]} Поскольку на момент их разработки никто не знал, как они работают, кристаллические детекторы развивались методом проб и ошибок. Конструкция детектора зависела от типа используемого кристалла, поскольку было обнаружено, что разные минералы различаются по площади контакта и давлению на поверхность кристалла, необходимому для создания чувствительного выпрямляющего контакта. ^{[ 2 ]}^{[ 19 ]} Кристаллы, требующие легкого давления, такие как галенит, использовались с проволочным контактом «кошачий ус»; кремний использовался с более тяжелым точечным контактом, тогда как карбид кремния ( карборунд ) выдерживал самое сильное давление. ^{[ 2 ]}^{[ 19 ]}^{[ 20 ]} В другом типе использовались два кристалла разных минералов, соприкасающиеся поверхностями, наиболее распространенным из которых является детектор «Перикон». Поскольку детектор работал только при контакте с определенными точками поверхности кристалла, точку контакта почти всегда делали регулируемой. Ниже приведены основные категории кристаллических детекторов, использовавшихся в начале 20 века:

Детектор кошачьих усов

Детектор кошачьих усов Galena из кристаллического радиоприемника 1920-х годов.

Детектор кошачьих усов с использованием кристалла железного пирита

Детектор галенита в дешевом кристаллическом радиоприемнике 1930-х годов.

Популярная форма в портативных радиоприемниках: кристалл защищен внутри стеклянной трубки.

Запатентовано Карлом Фердинандом Брауном и Гринлифом Уиттиером Пикардом. ^{[ 5 ]} в 1906 году это был самый распространенный тип кристаллического детектора, в основном использовавшийся с галенитом. ^{[ 21 ]}^{[ 22 ]} но и другие кристаллы. Он представлял собой кусок кристаллического минерала размером с горошину в металлическом держателе, к поверхности которого прикасалась тонкая металлическая проволока или игла («кошачий ус»). ^{[ 2 ]}^{[ 4 ]}^{[ 20 ]}^{[ 23 ]} Контакт между кончиком проволоки и поверхностью кристалла образовывал грубый нестабильный точечный контакт металл-полупроводник , образуя диод с барьером Шоттки . ^{[ 4 ]}^{[ 24 ]} Усы проволоки являются анодом , а кристалл — катодом ; ток может течь из провода в кристалл, но не в другом направлении.

Только определенные участки на поверхности кристалла выполняли функцию выпрямляющих переходов. ^{[ 4 ]}^{[ 19 ]} Устройство было очень чувствительно к точной геометрии и давлению контакта между проволокой и кристаллом, и контакт мог быть нарушен малейшей вибрацией. ^{[ 4 ]}^{[ 6 ]}^{[ 13 ]} Поэтому перед каждым использованием приходилось методом проб и ошибок находить подходящую точку контакта. ^{[ 4 ]} Проволока подвешивалась к подвижному рычагу и тянулась пользователем по поверхности кристалла до тех пор, пока устройство не начало функционировать. ^{[ 19 ]} В кристаллическом радио пользователь, если возможно, настраивал радио на местную станцию с сильным сигналом, а затем настраивал кошачьи усы до тех пор, пока шум станции или радио (статический шипящий шум). в наушниках радио не раздавался ^{[ 25 ]} Это требовало определенных навыков и большого терпения. ^{[ 6 ]} Альтернативный метод настройки заключался в использовании электромеханического зуммера с батарейным питанием , подключенного к заземляющему проводу радиостанции или индуктивно связанного с катушкой настройки, для генерации тестового сигнала. ^{[ 25 ]}^{[ 26 ]} Искра, создаваемая контактами зуммера, действовала как слабый радиопередатчик , радиоволны которого могли быть приняты детектором, поэтому, когда на кристалле было обнаружено выпрямляющее пятно, в наушниках можно было услышать жужжание, после чего зуммер включался. выключенный.

Детектор состоял из двух частей, установленных рядом друг с другом на плоском непроводящем основании: кристаллического минерала, образующего полупроводниковую сторону перехода, и «кошачьего уса», пружинистого куска тонкой металлической проволоки, образующего металлическую сторону перехода.

Кристалл :
Кристаллы галенита проданы для использования в кристаллических детекторах, Польша, 1930-е годы.
Наиболее распространенным кристаллом был галенит ( сульфид свинца , PbS), широко распространенная свинцовая руда . Сорт продавался под названием «Лензит». ^{[ 19 ]} и «Герцит». ^{[ 4 ]}^{[ 21 ]}^{[ 22 ]} Использовались и другие кристаллические минералы, наиболее распространенными из которых были железный пирит (сульфид железа, FeS ₂ , «золото дураков», также продаваемый под торговыми названиями «Пирон»). ^{[ 27 ]} и «Феррон» ^{[ 19 ]}), ^{[ 2 ]}^{[ 21 ]}^{[ 23 ]} молибденит ( дисульфид молибдена , MoS ₂ ), ^{[ 19 ]}^{[ 21 ]}^{[ 23 ]} и церуссит ( карбонат свинца , PbCO ₃ ) ^{[ 21 ]} Не все образцы кристалла функционировали в детекторе, часто приходилось перебирать несколько кусочков кристалла, чтобы найти активный. ^{[ 19 ]} Галенит с хорошими детекторными свойствами встречался редко и не имел достоверных визуальных характеристик, отличающих его. Грубый камешек детекторного минерала размером с горошину был помещен в металлическую чашку, образующую одну сторону контура. Электрический контакт между чашкой и кристаллом должен был быть хорошим, потому что этот контакт не должен действовать как второй выпрямительный переход, создавая два встречно-спутных диода, которые вообще препятствовали бы проведению тока устройства. ^{[ 28 ]} Для обеспечения хорошего контакта с кристаллом его либо зажимали установочными винтами, либо запаивали припоем . Поскольку относительно высокая температура плавления оловянно-свинцового припоя может повредить многие кристаллы, легкоплавкий сплав с низкой температурой плавления, значительно ниже 200 ° F (93 ° C), такой как металл Вуда . был использован ^{[ 4 ]}^{[ 19 ]}^{[ 21 ]} Одну поверхность оставили открытой, чтобы обеспечить контакт с проволокой из кошачьих усов.

Кошачий ус : проволока из фосфористой бронзы диаметром около 30 AWG / 0,25 мм обычно использовалась в качестве кошачьего уса, поскольку она имела достаточную упругость. ^{[ 25 ]}^{[ 27 ]}^{[ 29 ]} Он был установлен на регулируемом кронштейне с изолированной ручкой, так что всю открытую поверхность кристалла можно было исследовать со многих сторон в поисках наиболее чувствительного места. Кошачьи усы в самодельных детекторах обычно имели простую изогнутую форму, но у большинства профессиональных кошачьих усов посередине была спиральная часть, служившая пружиной. ^{[ 30 ]} Кристалл требовал правильного легкого давления со стороны проволоки; слишком большое давление заставило устройство проводить ток в обоих направлениях. ^{[ 4 ]} В прецизионных детекторах, предназначенных для радиотелеграфных станций, вместо «кошачьих усов» часто использовалась металлическая игла, установленная на листовой пружине с накатанной головкой для регулировки приложенного давления. С некоторыми кристаллами использовались золотые или серебряные иглы.

Карборундовый детектор

Профессиональный карборундовый детектор, используемый на радиотелеграфных станциях.

Карборундовый детектор продан радиолюбителям, 1911 г.

Изобретён в 1906 году Генри Х.К. Данвуди . ^{[ 31 ]}^{[ 32 ]} он состоял из куска карбида кремния (SiC, тогда известного под торговым названием карборунд ), зажатого между двумя плоскими металлическими контактами. ^{[ 4 ]}^{[ 19 ]}^{[ 23 ]} или смонтирован из легкоплавкого сплава в металлической чашке с контактом, состоящим из острия из закаленной стали, плотно прижатого к нему пружиной. ^{[ 33 ]} Карборунд, искусственный продукт электрических печей, произведенный в 1893 году, требовал более сильного давления, чем контакт с кошачьими усами. ^{[ 2 ]}^{[ 4 ]}^{[ 19 ]}^{[ 33 ]} Карборундовый детектор был популярен. ^{[ 21 ]}^{[ 33 ]} потому что его прочный контакт не требует повторной настройки каждый раз, когда он используется, как деликатные устройства с кошачьими усами. ^{[ 2 ]}^{[ 19 ]}^{[ 23 ]} Некоторые карборундовые детекторы были отрегулированы на заводе, а затем опломбированы и не требовали настройки пользователем. ^{[ 2 ]} Он не был чувствителен к вибрации и поэтому использовался на корабельных беспроводных станциях, где корабль раскачивал волны, а также на военных станциях, где можно было ожидать вибрации от артиллерийского огня. ^{[ 4 ]}^{[ 19 ]} Еще одним преимуществом было то, что он был устойчив к сильным токам и не мог «сгореть» атмосферным электричеством антенны. ^{[ 2 ]} Поэтому это был наиболее распространенный тип, используемый на коммерческих радиотелеграфных станциях. ^{[ 33 ]}

Карбид кремния представляет собой полупроводник с широкой запрещенной зоной 3 эВ, поэтому, чтобы сделать детектор более чувствительным, прямого смещения к переходу обычно прикладывалось напряжение в несколько вольт с помощью батареи и потенциометра . ^{[ 19 ]}^{[ 23 ]}^{[ 33 ]}^{[ 32 ]} Напряжение регулировали потенциометром до тех пор, пока звук в наушниках не стал самым громким. Смещение переместило рабочую точку устройства к изогнутому «колену» кривой ток-напряжение , что дало наибольший выпрямленный ток. ^{[ 19 ]}

Оригинальный кремниевый детектор Пикарда 1906 года.

Кремний-сурьмяный детектор, используемый на военно-морских радиостанциях в 1919 году. Кремниевый кристалл установлен на регулируемом столике, который можно перемещать в двух измерениях с помощью микрометрических ручек (справа), чтобы найти чувствительное место.

Кремниевый детектор

Запатентован и впервые изготовлен в 1906 году компанией Pickard. ^{[ 10 ]}^{[ 32 ]} это был первый тип кристаллического детектора, выпускавшийся на коммерческой основе. ^{[ 11 ]} Кремний требовал большего давления, чем контакт с кошачьими усами, хотя и не такой сильный, как карборунд. ^{[ 19 ]} Плоский кусок кремния помещали в легкоплавкий сплав в металлическую чашку и металлическое острие, обычно латунное или золотое . прижимали к нему пружиной ^{[ 23 ]}^{[ 34 ]} Поверхность кремния обычно шлифовалась и полировалась. Кремний также использовался с сурьмой. ^{[ 19 ]} и мышьяк ^{[ 27 ]} контакты. Кремниевый детектор был популярен, поскольку имел почти те же преимущества, что и карборунд; его прочный контакт не мог быть нарушен вибрацией, и он не требовал батареи смещения, поэтому он нашел широкое применение на коммерческих и военных радиотелеграфных станциях. ^{[ 19 ]}

Детекторы кристалл-к-кристаллу

(слева) Цинкит-халькопиритовый детектор «Перикон», ок. 1912 г. , изготовлен фирмой Пикарда Wireless Specialty Apparatus Co. (справа) Другая форма контактного детектора кристалл-к-кристалл, выполненная в виде герметичного подключаемого блока, ок. 1919 год

Другая категория - это детекторы, в которых использовались два разных кристалла, соприкасающиеся поверхностями, образующие контакт кристалл-к-кристаллу. ^{[ 4 ]}^{[ 23 ]} Детектор «Перикон», изобретенный Пикардом в 1908 году. ^{[ 35 ]} был самым распространенным. Перикон расшифровывался как « PER fect p I c K ard c ON tact». ^{[ 4 ]} Он состоял из двух кристаллов в металлических держателях, установленных лицом к лицу. Один кристалл представлял собой цинкит ( оксид цинка , ZnO), другой — сульфид меди и железа, либо борнит (Cu ₅ FeS ₄ ), либо халькопирит (CuFeS ₂ ). ^{[ 19 ]}^{[ 23 ]} В коммерческом детекторе Пикарда (см. рисунок) множественные кристаллы цинкита были закреплены в легкоплавком сплаве в круглой чашке (справа) , а кристалл халькопирита был установлен в чашке на регулируемом кронштейне, обращенном к ней (слева) . Кристалл халькопирита продвигали вперед до тех пор, пока он не коснулся поверхности одного из кристаллов цинкита. Когда обнаруживалось чувствительное место, рычаг фиксировали на месте с помощью установочного винта. Было предоставлено несколько кусочков цинкита, потому что хрупкий кристалл цинкита мог быть поврежден чрезмерными токами и имел тенденцию «сгорать» из-за атмосферного электричества от проволочной антенны или токов, просачивающихся в приемник от мощных искровых передатчиков, использовавшихся в то время. Этот детектор также иногда использовался с небольшим напряжением прямого смещения около 0,2 В от батареи, чтобы сделать его более чувствительным. ^{[ 19 ]}^{[ 33 ]}

Хотя цинкит-халькопирит «Перикон» был наиболее широко используемым детектором кристалл-кристалл, использовались и другие пары кристаллов. Цинкит использовался с углеродом, галенитом и теллуром . Кремний использовали с мышьяком , ^{[ 27 ]} сурьма ^{[ 19 ]} и кристаллы теллура .

История

В течение первых трех десятилетий радио, с 1888 по 1918 год, названных эрой беспроводного телеграфирования или «искры», использовались примитивные радиопередатчики , называемые передатчиками с искровым разрядником , которые генерировали радиоволны с помощью электрической искры . ^{[ 16 ]}^{[ 38 ]} Эти передатчики не могли генерировать непрерывные синусоидальные волны , которые используются для передачи звука (звука) в современных радиопередачах AM или FM. ^{[ 39 ]} Вместо этого передатчики с искровым разрядником передавали информацию по беспроводной телеграфии ; пользователь быстро включал и выключал передатчик, нажимая на телеграфный ключ , создавая импульсы радиоволн, которые записывали текстовые сообщения азбукой Морзе . Поэтому радиоприемникам той эпохи не нужно было демодулировать радиоволну, извлекать из нее звуковой сигнал , как это делают современные приемники, им нужно было просто обнаруживать наличие или отсутствие радиоволн, чтобы издавать звук в наушниках при радиоволна присутствовала для обозначения «точек» и «тире» азбуки Морзе. ^{[ 1 ]} Устройство, которое это делало, называлось детектором . Кристаллический детектор был самым успешным из многих детекторных устройств, изобретенных в то время.

Кристаллический детектор произошел от более раннего устройства, ^{[ 40 ]} первый примитивный детектор радиоволн, названный когерером , разработанный в 1890 году Эдуардом Бранли и использованный в первых радиоприемниках в 1894–96 годах Маркони и Оливером Лоджами . ^{[ 4 ]}^{[ 38 ]} Созданный во многих формах, когерер состоял из электрического контакта с высоким сопротивлением, состоящего из соприкасающихся проводников с тонкой резистивной поверхностной пленкой, обычно оксидной, между ними. ^{[ 38 ]} Радиоволны изменили сопротивление контакта, заставив его проводить постоянный ток. Наиболее распространенная форма представляла собой стеклянную трубку с электродами на каждом конце, содержащую металлические опилки, контактирующие с электродами. ^{[ 1 ]}^{[ 4 ]} До применения радиоволн это устройство имело высокое электрическое сопротивление — в мегаомном диапазоне. Когда радиоволна от антенны подавалась на электроды, опилки «слипались» или слипались вместе, а сопротивление когерера падало, в результате чего через него проходил постоянный ток от батареи, который звонил в звонок или оставлял отметку на бумажная лента, изображающая «точки» и «тире» азбуки Морзе. Большинство когереров приходилось механически отключать между каждым импульсом радиоволн, чтобы вернуть их в непроводящее состояние. ^{[ 16 ]}^{[ 38 ]}

Когерер был очень плохим детектором, что побудило провести множество исследований по поиску более совершенных детекторов. ^{[ 4 ]} Он работал за счет сложных поверхностных эффектов тонкой пленки, поэтому ученые того времени не понимали, как он работает, за исключением смутного представления о том, что обнаружение радиоволн зависит от какого-то загадочного свойства «несовершенных» электрических контактов. ^{[ 4 ]} Исследователи, исследующие влияние радиоволн на различные типы «несовершенных» контактов с целью разработки более эффективных когереров, изобрели кристаллические детекторы. ^{[ 40 ]}

Эксперименты Брауна

«Односторонняя проводимость» кристаллов была открыта Карлом Фердинандом Брауном , немецким физиком, в 1874 году в Вюрцбургском университете . ^{[ 7 ]}^{[ 41 ]} Он изучал медный пирит (Cu ₅ FeS ₄ ), железный пирит (сульфид железа FeS ₂ ), галенит (PbS) и сульфид меди-сурьмы (Cu ₃ SbS ₄ ). ^{[ 42 ]} Это было до того, как были открыты радиоволны, и Браун не применял эти устройства на практике, но интересовался нелинейной вольт-амперной характеристикой , которую демонстрировали эти сульфиды. Построив график зависимости тока от напряжения на контакте куска минерала, к которому прикоснулся проволочный кошачий ус, он обнаружил, что в результате получается линия, которая была плоской для тока в одном направлении, но изогнута вверх для тока в другом направлении. прямой линии, показывающей, что эти вещества не подчиняются закону Ома . Из-за этой характеристики некоторые кристаллы имели вдвое большее сопротивление току в одном направлении, чем току в другом. В 1877 и 1878 годах он сообщил о дальнейших экспериментах с псиломеланом ( Ba,H
_2О )
₂2Mn
₅ О
₁₀ . Браун провел исследования, которые исключили несколько возможных причин асимметричной проводимости, таких как электролитическое действие и некоторые типы термоэлектрических эффектов. ^{[ 42 ]}

Спустя тридцать лет после этих открытий, после экспериментов Бозе, Браун начал экспериментировать со своими кристаллическими контактами в качестве детекторов радиоволн. В 1906 году он получил в Германии патент на детектор галенитовых кошачьих усов, но слишком поздно получил патенты в других странах.

Эксперименты Бозе

Детектор галенита Бозе из его патента 1901 года. Эта версия была намеренно создана так, чтобы выглядеть и функционировать как человеческое глазное яблоко с линзой, фокусирующей миллиметровые волны на контакте с галенитом.

Спектрометр миллиметровых волн Бозе, 1897 год. Детектор галенита находится внутри рупорной антенны (F) с винтом с накатанной головкой (t), который регулирует давление металлического наконечника на кристалл. Батарея (V) создает ток через детектор, измеряемый гальванометром (G).

Джагадиш Чандра Бос использовал кристаллы для обнаружения радиоволн в Калькуттском университете в своих экспериментах по микроволновой оптике на частоте 60 ГГц с 1894 по 1900 год. ^{[ 43 ]}^{[ 44 ]} Как и другие ученые, начиная с Герца, Бозе исследовал сходство между радиоволнами и светом, повторяя классические оптические эксперименты с радиоволнами. ^{[ 45 ]} В качестве приемника он сначала использовал когерер, состоящий из стальной пружины, прижимающейся к металлической поверхности, через которую проходит ток. Неудовлетворенный этим детектором, Бозе около 1897 года измерил изменение удельного сопротивления десятков металлов и металлических соединений под воздействием микроволн. ^{[ 44 ]}^{[ 46 ]} Он экспериментировал со многими веществами в качестве контактных детекторов, уделяя особое внимание галениту .

Его детекторы состояли из небольшого кристалла галенита с металлическим точечным контактом, прижатого к нему винтом с накатанной головкой, установленного внутри закрытого волновода , заканчивающегося рупорной антенной для сбора микроволн. ^{[ 44 ]} Бозе пропустил ток от батареи через кристалл и с помощью гальванометра измерил его . Когда микроволны попадали на кристалл, гальванометр регистрировал падение сопротивления детектора. В то время ученые думали, что детекторы радиоволн функционируют по какому-то механизму, аналогичному тому, как глаз обнаруживает свет, и Бозе обнаружил, что его детектор также чувствителен к видимому свету и ультрафиолету, что побудило его назвать его искусственной сетчаткой . Он запатентовал детектор 30 сентября 1901 года. ^{[ 7 ]}^{[ 9 ]} Это часто считают первым патентом на полупроводниковое устройство.

Пикард: первые коммерческие детекторы

Гринлиф Уиттьер Пикард, возможно, был человеком, ответственным за превращение кристаллического детектора в практичное устройство. Пикард, инженер компании American Wireless Telephone and Telegraph Co., изобрел выпрямляющий контактный детектор. ^{[ 47 ]}^{[ 48 ]} открыл выпрямление радиоволн в 1902 году, экспериментируя с когерерным детектором, состоящим из стальной иглы, опирающейся на два угольных блока. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}^{[ 48 ]} 29 мая 1902 года он работал на этом устройстве, прослушивая радиотелеграфную станцию. Для работы когерера требовался внешний источник тока, поэтому он подключил когерер и телефонный наушник последовательно с трехэлементной батареей, чтобы обеспечить питание для работы наушников. Раздраженный фоновым шумом «жарки», вызванным током, проходящим через углерод, он потянулся, чтобы вырезать из цепи два элемента батареи, чтобы уменьшить ток. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}

Жарка прекратилась, и сигналы, хотя и значительно ослабли, стали существенно четче благодаря освобождению от фонового микрофонного шума. Взглянув на свою схему, я, к своему великому удивлению, обнаружил, что вместо того, чтобы вырезать две ячейки, я вырезал все три; таким образом, телефонная диафрагма работала исключительно за счет энергии сигналов приемника. Контактный детектор, работающий без местной батареи, настолько противоречил всему моему предыдущему опыту, что... я сразу решил тщательно исследовать это явление. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}

Генерация аудиосигнала без батареи смещения постоянного тока заставила Пикарда понять, что устройство действует как выпрямитель. В течение следующих четырех лет Пикард провел исчерпывающий поиск, чтобы определить, какие вещества образуют наиболее чувствительные детекторные контакты, в конечном итоге протестировав тысячи минералов. ^{[ 7 ]} и обнаружил около 250 выпрямляющих кристаллов. ^{[ 4 ]}^{[ 11 ]}^{[ 12 ]} В 1906 году он получил образец плавленого кремния — искусственного продукта, недавно синтезированного в электрических печах, — и он превзошел все другие вещества. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]} Он запатентовал кремниевый детектор 30 августа 1906 года. ^{[ 7 ]}^{[ 10 ]} В 1907 году он основал компанию Wireless Specialty Products Co. по производству своих детекторов, и кремниевый детектор стал первым кристаллическим детектором, который продавался на коммерческой основе. ^{[ 11 ]} Пикард продолжил производство других детекторов, используя открытые им кристаллы; наиболее популярными были детектор железного пирита «Пирон» и детектор цинкит - халькопирит кристалл-к-кристалл «Перикон» в 1908 году, ^{[ 35 ]} что означало « PER fect p I c K ard c ON tact». ^{[ 4 ]}

Использование в эпоху беспроводной телеграфии

Гульельмо Маркони разработал первые практические передатчики и приемники беспроводной телеграфии в 1896 году, а радио начали использовать для связи примерно в 1899 году. Когерер использовался в качестве детектора в течение первых 10 лет, примерно до 1906 года. ^{[ 17 ]} В эпоху беспроводного телеграфа практически не было до 1920 года радиовещания ; радио служило службой обмена текстовыми сообщениями «точка-точка». До тех пор, пока триодные не начали использовать во время Первой мировой войны электронные лампы , радиоприемники не имели усиления и питались только радиоволнами, улавливаемыми их антеннами. ^{[ 11 ]} Радиосвязь на большие расстояния зависела от передатчиков большой мощности (до 1 МВт), огромных проволочных антенн и приемника с чувствительным детектором. ^{[ 11 ]}

Кристаллические детекторы были изобретены несколькими исследователями примерно в одно и то же время. ^{[ 4 ]} Браун начал экспериментировать с кристаллическими детекторами примерно в 1899 году, когда Бозе запатентовал свой детектор галенита. ^{[ 7 ]} Пикард изобрел свой кремниевый детектор в 1906 году. Также в 1906 году Генри Харрисон Чейз Данвуди , ^{[ 49 ]} генерал в отставке Корпуса связи армии США, запатентовал детектор из карбида кремния ( карборунда ), ^{[ 31 ]}^{[ 32 ]} Браун запатентовал детектор по кошачьим усам в Германии. ^{[ 50 ]} и Л.В. Остин изобрел кремний-теллуровый детектор.

Примерно в 1907 году кристаллические детекторы заменили когерер и электролитический детектор и стали наиболее широко используемой формой радиодетектора. ^{[ 17 ]}^{[ 51 ]} До тех пор, пока во время Первой мировой войны не начали использовать триодные электронные лампы, кристаллы были лучшей технологией радиоприема, использовавшейся в сложных приемниках на станциях беспроводной телеграфии, а также в самодельных кварцевых радиоприемниках. ^{[ 52 ]} На трансокеанских радиотелеграфных станциях для приема трансатлантического телеграммного трафика использовались сложные кварцевые приемники с индуктивной связью, питаемые проволочными антеннами длиной в милю. ^{[ 53 ]} Было проведено много исследований в поисках лучших детекторов, и были опробованы многие типы кристаллов. ^{[ 28 ]} Целью исследователей было найти выпрямляющие кристаллы, которые были бы менее хрупкими и чувствительными к вибрации, чем галенит и пирит. Еще одним желаемым свойством была устойчивость к сильным токам; многие кристаллы станут нечувствительными под воздействием разрядов атмосферного электричества от наружной проволочной антенны или тока от мощного искрового передатчика, просачивающегося в приемник. Карборунд оказался лучшим из них; ^{[ 33 ]} это можно исправить, если надежно зажать между плоскими контактами. Поэтому карборундовые детекторы использовались на корабельных радиостанциях, где волны заставляли пол раскачиваться, и на военных станциях, где ожидалась стрельба. ^{[ 4 ]}^{[ 19 ]}

В 1907–1909 годах Джордж Вашингтон Пирс из Гарварда провел исследование того, как работают кристаллические детекторы. ^{[ 11 ]}^{[ 42 ]} Используя осциллограф, Брауна изготовленный на основе новой электронно-лучевой трубки , он получил первые изображения сигналов в работающем детекторе, доказав, что он действительно выпрямляет радиоволны. В ту эпоху, до появления современной физики твердого тела , большинство учёных считали, что кристаллические детекторы работают за счёт некоего термоэлектрического эффекта. ^{[ 32 ]} Хотя Пирс не открыл механизм его действия, он доказал, что существующие теории ошибочны; осциллограммы его осциллографа показали отсутствие фазовой задержки между напряжением и током в детекторе, что исключает тепловые механизмы. Пирс придумал название «кристаллический выпрямитель» .

Примерно между 1905 и 1915 годами были разработаны новые типы радиопередатчиков, производивших непрерывные синусоидальные волны : дуговой преобразователь (дуга Поульсена) и генератор переменного тока Александерсона . Они постепенно заменили старые искровые передатчики с затухающими волнами . Помимо большей дальности передачи, эти передатчики можно модулировать аудиосигналом . для передачи звука посредством амплитудной модуляции (АМ) Установлено, что, в отличие от когерера, выпрямляющее действие кристалл-детектора позволяет ему демодулировать радиосигнал АМ-диапазона, производя звук (звук). ^{[ 16 ]} Хотя другие детекторы, использовавшиеся в то время, электролитический детектор , клапан Флеминга и триод, также могли выпрямлять AM-сигналы, кристаллы были самым простым и дешевым AM-детектором. ^{[ 16 ]} Поскольку после Первой мировой войны все больше и больше радиостанций начали экспериментировать с передачей звука, растущее сообщество радиослушателей построило или купило кристаллические радиоприемники, чтобы слушать их. ^{[ 16 ]}^{[ 54 ]} Использование продолжало расти до 1920-х годов, когда их заменили ламповые радиоприемники. ^{[ 16 ]}^{[ 54 ]}

Кристодин: диоды с отрицательным сопротивлением.

Некоторые полупроводниковые диоды обладают свойством, называемым отрицательным сопротивлением , что означает, что ток через них уменьшается по мере увеличения напряжения на части их ВАХ . Это позволяет диоду, обычно пассивному устройству, работать как усилитель или генератор . Например, при подключении к резонансному контуру и подаче постоянного напряжения отрицательное сопротивление диода может нейтрализовать положительное сопротивление цепи, создавая цепь с нулевым сопротивлением переменному току, в которой возникают самопроизвольные колебательные токи. Это свойство было впервые обнаружено в кристаллических детекторах около 1909 года Уильямом Генри Экклсом. ^{[ 55 ]}^{[ 56 ]} и Пикард. ^{[ 12 ]}^{[ 57 ]} Они заметили, что когда на их детекторы подавалось постоянное напряжение для повышения чувствительности, они иногда начинали спонтанные колебания. ^{[ 57 ]} Однако эти исследователи просто опубликовали краткие отчеты и не преследовали эффекта.

Первым, кто практически использовал отрицательное сопротивление, был российский физик-самоучка Олег Лосев , посвятивший свою карьеру исследованию кристаллических детекторов. В 1922 году, работая в новой Нижегородской радиолаборатории, он обнаружил отрицательное сопротивление в смещенных цинкита ( оксида цинка ). точечных контактных переходах ^{[ 57 ]}^{[ 58 ]}^{[ 59 ]}^{[ 60 ]}^{[ 61 ]} Он понял, что усиливающие кристаллы могут стать альтернативой хрупким, дорогим и энергозатратным электронным лампам. Он использовал смещенные кристаллические переходы с отрицательным сопротивлением для создания твердотельных усилителей , генераторов , а также усиливающих и регенеративных радиоприемников за 25 лет до изобретения транзистора. ^{[ 55 ]}^{[ 59 ]}^{[ 61 ]}^{[ 62 ]} Позже он даже построил супергетеродинный приемник . ^{[ 61 ]} Однако его достижения были упущены из виду из-за успеха электронных ламп. назвал его технологию «Кристодин». Научный издатель Хьюго Гернсбак ^{[ 62 ]} один из немногих людей на Западе, кто обратил на это внимание. Через десять лет он отказался от исследований этой технологии, и о ней забыли. ^{[ 61 ]}

Диод с отрицательным сопротивлением был заново открыт с изобретением туннельного диода в 1957 году, за что Лео Эсаки получил Нобелевскую премию по физике 1973 года . Сегодня диоды с отрицательным сопротивлением, такие как диод Ганна и диод IMPATT, широко используются в качестве микроволновых генераторов в таких устройствах, как радары и устройства открывания гаражных ворот .

Открытие светоизлучающего диода (LED)

В 1907 году британский инженер Маркони Генри Джозеф Раунд заметил, что когда постоянный ток пропускался через точечный контактный переход из карбида кремния (карборунда), в точке контакта испускалось пятно зеленоватого, голубоватого или желтоватого света. ^{[ 63 ]} Раунд сконструировал светоизлучающий диод (LED). Однако он только что опубликовал краткую заметку из двух абзацев об этом и не провел дальнейших исследований. ^{[ 64 ]}

Исследуя кристаллические детекторы в середине 1920-х годов в Нижнем Новгороде, Олег Лосев независимо обнаружил, что смещенные соединения карборунда и цинкита излучают свет. ^{[ 63 ]} Лосев первым проанализировал это устройство, исследовал источник света, предложил теорию его работы и наметил практическое применение. ^{[ 63 ]} Свои эксперименты он опубликовал в 1927 году в русском журнале. ^{[ 65 ]} и 16 статей, которые он опубликовал о светодиодах между 1924 и 1930 годами, представляют собой всестороннее исследование этого устройства. Лосев провел обширные исследования механизма излучения света. ^{[ 61 ]}^{[ 63 ]}^{[ 66 ]} Он измерил скорость испарения бензина с поверхности кристалла и обнаружил, что оно не ускоряется при излучении света, заключив, что люминесценция была «холодным» светом, не вызванным тепловыми эффектами. ^{[ 61 ]}^{[ 66 ]} Он правильно предположил, что объяснение излучения света находится в новой науке квантовой механике . ^{[ 61 ]} предполагая, что это обратный фотоэлектрический эффект, открытый Альбертом Эйнштейном в 1905 году. ^{[ 63 ]}^{[ 67 ]} Он написал об этом Эйнштейну, но не получил ответа. ^{[ 63 ]}^{[ 67 ]} Лосев разработал практичные карборундовые электролюминесцентные лампы, но не нашел никого, кто был бы заинтересован в коммерческом производстве этих слабых источников света.

Лосев погиб во время Великой Отечественной войны. Отчасти из-за того, что его статьи были опубликованы на русском и немецком языках, а отчасти из-за отсутствия у него репутации (его происхождение из высшего сословия не позволяло ему получить высшее образование или карьерный рост в советском обществе, поэтому он никогда не занимал официальную должность выше, чем техник). ) его работы мало известны на Западе. ^{[ 63 ]}

Использование в эпоху вещания

После 1920 года кристаллическое радио стало дешевой альтернативой радио для молодежи и бедных.

Картриджный карборундовый детектор (вверху) с батареей смещения, используемый в ламповом радиоприемнике с 1925 года.

В 1920-х годах усилительная триодная электронная лампа , изобретенная в 1907 году Ли Де Форестом , заменила более ранние технологии как в радиопередатчиках, так и в приемниках. ^{[ 68 ]} AM -радиовещание спонтанно возникло примерно в 1920 году, и прослушивание радио превратилось в чрезвычайно популярное времяпрепровождение. Первоначальной аудиторией новых радиовещательных станций, вероятно, были в основном владельцы кристаллических радиоприемников. ^{[ 16 ]} Но из-за отсутствия усиления кристаллические радиоприемники приходилось слушать через наушники, и они могли принимать только близлежащие местные станции. Усилительные радиоприемники на электронных лампах, массовое производство которых началось в 1921 году, имели больший диапазон приема, не требовали суетливой регулировки кошачьих усов и производили достаточную выходную мощность звука для работы громкоговорителей , что позволяло всей семье комфортно слушать вместе или потанцевать под музыку эпохи джаза. ^{[ 16 ]}

Таким образом, в 1920-е годы ламповые приемники заменили кварцевые радиоприемники во всех семьях, кроме бедных. ^{[ 7 ]}^{[ 16 ]}^{[ 69 ]} Коммерческие и военные станции беспроводной телеграфии уже перешли на более чувствительные ламповые приемники. Вакуумные лампы временно положили конец исследованиям кристаллических детекторов. Нестабильное и ненадежное действие кристаллического детектора всегда было препятствием для его принятия в качестве стандартного компонента коммерческого радиооборудования. ^{[ 1 ]} и был одной из причин его быстрой замены. Фредерик Зейтц, один из первых исследователей полупроводников, писал: ^{[ 13 ]}

Такая изменчивость, граничащая с тем, что казалось мистическим, отравляла раннюю историю кристаллических детекторов и заставила многих экспертов по электронным лампам более позднего поколения считать искусство выпрямления кристаллов почти постыдным.

Кристаллическое радио стало дешевым альтернативным приемником, используемым в чрезвычайных ситуациях и людьми, которые не могли позволить себе ламповые радиоприемники: ^{[ 7 ]} подростки, бедняки и жители развивающихся стран. ^{[ 54 ]} Создание набора кристаллов оставалось популярным образовательным проектом по ознакомлению людей с радио, используемым такими организациями, как бойскауты . ^{[ 16 ]} Галенитовый детектор, наиболее широко используемый тип среди любителей. ^{[ 4 ]} с этого момента стал практически единственным детектором, используемым в кристаллических радиоприемниках. ^{[ 21 ]}^{[ 22 ]} Карборундовый переход использовался в качестве детектора в первых радиоламповых радиоприемниках, поскольку он был более чувствительным, чем детектор утечки на триодной сетке . Кристальные радиостанции использовались в качестве резервных радиостанций на кораблях. Во время Второй мировой войны в оккупированной нацистами Европе радио использовалось группами Сопротивления как легко сконструированное и легко скрываемое тайное радио. ^{[ 54 ]} После Второй мировой войны развитие современных полупроводниковых диодов окончательно сделало галенитовый детектор «кошачьи усы» устаревшим. ^{[ 54 ]}

Развитие теории выпрямления полупроводников.

Полупроводниковые устройства, такие как кристаллический детектор, работают по квантовой механики принципам ; их действие не может быть объяснено классической физикой . Рождение квантовой механики в 1920-е годы стало необходимой основой для развития физики полупроводников в 1930-е годы, когда физики пришли к пониманию того, как работает кристаллический детектор. ^{[ 70 ]} Немецкое слово «halbleiter» , переведенное на английский как « полупроводник », впервые было использовано в 1911 году для описания веществ, проводимость которых находится между проводниками и изоляторами , таких как кристаллы в кристаллических детекторах. ^{[ 71 ]} Феликс Блох и Рудольф Пайерлс около 1930 года применили квантовую механику, чтобы создать теорию движения электронов через кристалл. ^{[ 71 ]} В 1931 году Алан Уилсон создал теорию квантовых зон , объясняющую электропроводность твердых тел. ^{[ 70 ]}^{[ 71 ]} Вернер Гейзенберг придумал идею дырки , вакансии в кристаллической решетке, где должен находиться электрон, который может перемещаться по решетке, как положительная частица; и электроны, и дырки проводят ток в полупроводниках.

Прорыв произошел, когда стало понятно, что выпрямляющее действие кристаллических полупроводников обусловлено не только кристаллом, но и наличием примесных атомов в кристаллической решетке. ^{[ 72 ]} В 1930 году Бернхард Гудден и Вильсон установили, что электропроводность в полупроводниках обусловлена микропримесями в кристалле, «чистый» полупроводник действует не как полупроводник, а как изолятор (при низких температурах). ^{[ 70 ]} Невероятно изменчивая активность различных кусочков кристалла при использовании в детекторе и наличие «активных центров» на поверхности объяснялись естественными изменениями концентрации этих примесей по всему кристаллу. Нобелевский лауреат Уолтер Браттейн , изобретатель транзистора, отметил: ^{[ 72 ]}

В то время можно было взять кусок кремния... положить кошачий ус на одно место, и он будет очень активен и очень хорошо выпрямится в одном направлении. Вы переместили его немного, может быть, на долю, тысячную долю дюйма, и вы могли бы найти другое активное место, но здесь оно выпрямилось бы в другом направлении.

Химические вещества «металлургической чистоты», используемые учеными для изготовления синтетических кристаллов экспериментальных детекторов, содержали около 1% примесей, которые и были ответственны за такие противоречивые результаты. ^{[ 72 ]} В 1930-е годы были разработаны все более совершенные методы нефтепереработки. ^{[ 7 ]} позволяя ученым создавать сверхчистые полупроводниковые кристаллы, в которые они вводили точно контролируемое количество микроэлементов (так называемое легирование ). ^{[ 72 ]} Это позволило впервые создать полупроводниковые переходы с надежными и повторяемыми характеристиками, что позволило ученым проверить свои теории, а затем сделало возможным производство современных диодов .

Теория выпрямления в переходе металл-полупроводник, используемая в детекторе кошачьих усов, была разработана в 1938 году независимо Уолтером Шоттки. ^{[ 73 ]} в Siemens & Halske исследовательской лаборатории в Германии и Невилла Мотта ^{[ 74 ]} в Бристольском университете , Великобритания. ^{[ 70 ]}^{[ 71 ]}^{[ 72 ]} Мотт получил Нобелевскую премию по физике 1977 года . В 1949 году в Bell Labs Уильям Шокли вывел уравнение диода Шокли , которое дает нелинейную экспоненциальную кривую ток-напряжение кристаллического детектора, наблюдаемую учеными со времен Брауна и Бозе, которая отвечает за выпрямление. ^{[ 70 ]}

Первые современные диоды

Развитие микроволновой технологии в 1930-х годах, накануне Второй мировой войны, для использования в военных радарах привело к возрождению точечно-контактного кристаллического детектора. ^{[ 7 ]}^{[ 48 ]}^{[ 72 ]} Приемникам микроволновых радаров требовалось нелинейное устройство, которое могло бы действовать как смеситель , чтобы смешивать входящий микроволновый сигнал с сигналом гетеродина и сдвигать микроволновый сигнал до более низкой промежуточной частоты (ПЧ), на которой его можно было усилить. ^{[ 72 ]} Электронные лампы, используемые в качестве смесителей низких частот в супергетеродинных приемниках, не могли работать на микроволновых частотах из-за чрезмерной емкости. В середине 1930-х годов Джордж Саутворт из Bell Labs , работавший над этой проблемой, купил старый детектор кошачьих усов и обнаружил, что он работает на микроволновых частотах. ^{[ 7 ]}^{[ 72 ]} Ганс Холлманн из Германии сделал такое же открытие. ^{[ 7 ]} запустила Радиационная лаборатория Массачусетского технологического института проект по разработке микроволновых детекторных диодов, ориентируясь на кремний, обладающий лучшими детекторными свойствами. ^{[ 7 ]} Примерно к 1942 году начали массово производиться точечно-контактные кремниевые кристаллические детекторы для радиолокационных приемников, такие как 1N21 и 1N23, состоящие из кусочка кремниевого кристалла, легированного бором , с плотно прижатым к нему острием вольфрамовой проволоки. Контакт «кошачьих усов» не требовал регулировки, и это были герметичные узлы. Вторая параллельная программа разработки в Университете Пердью производила германиевые диоды. ^{[ 7 ]} Такие точечные диоды производятся до сих пор, и их можно считать первыми современными диодами.

После войны германиевые диоды заменили детекторы из галенитовых кошачьих усов в тех немногих кристаллических радиоприемниках, которые производились. Германиевые диоды в качестве детекторов более чувствительны, чем кремниевые, поскольку у германия меньшее прямое падение напряжения, чем у кремния (0,4 против 0,7 вольт). Сегодня все еще производятся несколько детекторов с галенитовыми кошачьими усами, но только для старинных копий кристаллических радиоприемников или устройств для научного образования.

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Браун, Аньес; Браун, Эрнест; Макдональд, Стюарт (1982). Революция в миниатюре: история и влияние полупроводниковой электроники . Издательство Кембриджского университета. стр. 11–12. ISBN 978-0521289030 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м Сиверс, Морис Л. (1995). Кристальная прозрачность: винтажные американские наборы кристаллов, детекторы кристаллов и кристаллы, Vol. 1 . Издательство Соноран. стр. 3–5. ISBN 978-1886606012 .
^ Хикман, Ян (1999). Аналоговая электроника . Ньюнес. п. 46. ИСБН 978-0750644167 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р ^с ^т ^в ^v ^В ^х ^и ^С ^аа ^аб Ли, Томас Х. (2004). Планарная микроволновая техника: Практическое руководство по теории, измерениям и схемам, Vol. 1 . Издательство Кембриджского университета. стр. 4–9, 297–300. ISBN 978-0521835268 .
^ Jump up to: ^а ^б Патент США 1 104 073 Greenleaf Whittier Pickard, детектор для беспроводной телеграфии и телефонии , подан: 21 июня 1911 г., выдан: 21 июля 1914 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Ортон, Джон В. (2004). История полупроводников . Издательство Оксфордского университета. стр. 20–23. ISBN 978-0198530831 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н Зейтц, Фредерик; Айнспрух, Норман (4 мая 1998 г.). Запутанная история кремния в электронике . Кремниевое материаловедение и технология: материалы восьмого международного симпозиума по кремниевому материаловедению и технологии, Vol. 1. Сан-Диего: Электрохимическое общество. стр. 73–74. ISBN 9781566771931 . Проверено 27 июня 2018 г.
^ хотя на микроволновых частотах, которые он использовал, эти детекторы работали не как выпрямительные полупроводниковые диоды, как более поздние кристаллические детекторы, а как тепловой детектор, называемый болометром. Ли, Томас Х. (2004). Планарная микроволновая техника: Практическое руководство по теории, измерениям и схемам, Vol. 1 . Издательство Кембриджского университета. стр. 4–5. ISBN 978-0521835268 .
^ Jump up to: ^а ^б Патент США 755 840 Джагадиса Чундера Бозе, детектор электрических помех , подан: 30 сентября 1901 г., выдан 29 марта 1904 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Патент США 836,531 Гринлиф Уиттиер Пикард, «Средства для получения разведданных, передаваемых с помощью электрических волн» , подан: 30 августа 1906 г., выдан: 20 ноября 1906 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Дуглас, Алан (апрель 1981 г.). «Кристаллический детектор». IEEE-спектр . 18 (4): 64–69. дои : 10.1109/MSPEC.1981.6369482 . hdl : 10366/158938 . ISSN 0018-9235 . S2CID 44288637 . В архиве: часть1 , часть2 , часть3 , часть4 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Пикард, Гринлиф Уиттиер (август 1919 г.). «Как я изобрел кристаллический детектор» (PDF) . Электрический экспериментатор . 7 (4): 325–330, 360 . Проверено 13 июня 2016 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Риордан, Майкл ; Лилиан Ходдесон (1988). Хрустальный огонь: изобретение транзистора и рождение информационного века . США: WW Norton & Company . стр. 19–21, 92. ISBN. 978-0-393-31851-7 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Басалла, Джордж (1988). Эволюция технологий . Великобритания: Издательство Кембриджского университета. стр. 44–45. ISBN 978-0-521-29681-6 .
^ Уинстон, Брайан (2016). Непонимание СМИ . Рутледж. стр. 256–259. ISBN 978-1315512198 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Стерлинг, Кристофер Х.; О'Дел, Кэри (2010). Краткая энциклопедия американского радио . Рутледж. стр. 199–201. ISBN 978-1135176846 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с «...кристаллические детекторы использовались [в приемниках] в большем количестве, чем любой другой [тип детектора] примерно с 1907 года». Марриотт, Роберт Х. (17 сентября 1915 г.). «Развитие радио США» . Труды Института радиоинженеров . 5 (3): 184. doi : 10.1109/jrproc.1917.217311 . S2CID 51644366 . Проверено 19 января 2010 г.
^ Национальное бюро стандартов США (март 1918 г.). Циркуляр № 74: Радиоприборы и измерения . Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США. п. 105.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р ^с ^т ^в ^v Оульд, Ричард Шелдон (1922). Принципы, лежащие в основе радиосвязи, 2-е изд. (Брошюра «Радиосвязь» № 40) . Написано Бюро стандартов США для Корпуса связи армии США. стр. 433–439.
^ Jump up to: ^а ^б Бучер, Элмер Юстис (1920). Руководство для беспроводных экспериментаторов . Нью-Йорк: Wireless Press. п. 167.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Хирш, Уильям Кроуфорд (июнь 1922 г.). «Радиоаппаратура – из чего она сделана?» . Электрическая запись . 31 (6): 393–394 . Проверено 10 июля 2018 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Кокадей, Лоуренс М. (1922). Радиотелефония для каждого . Нью-Йорк: Frederick A. Stokes Co. p. 94.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Стэнли, Руперт (1919). Учебник беспроводной телеграфии Том 1: Общая теория и практика . Лондон: Longmans, Green and Co., стр. 311–318.
^ « Детектор «кошачьи усы» представляет собой примитивный точечный диод. Точечный переход — это простейшая реализация диода Шоттки, который представляет собой устройство с основной несущей, образованное переходом металл-полупроводник » . Шоу, Райли (апрель 2015 г.). «Детектор кошачьих усов» . Личный блог Райли Шоу . Проверено 1 мая 2018 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Лескарбура, Остин К. (1922). Радио для всех . Нью-Йорк: Scientific American Publishing Co., стр. 144–146.
^ Бучер, Элмер Юстис (1920). Руководство беспроводного экспериментатора . Беспроводная пресса. п. 164.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Морган, Альфред Пауэлл (1914). Строительство беспроводного телеграфа для любителей, 3-е изд . Нью-Йорк: Д. Ван Ностранд Ко., стр. 198–199.
^ Jump up to: ^а ^б Эдельман, Филипп Э. (1920). Экспериментальные беспроводные станции . Нью-Йорк: Norman W. Henly Publishing Co., стр. 258–259.
^ Коул, Артур Б. (1913). Работа беспроволочного телеграфного аппарата . Нью-Йорк: Коул и Морган. п. 15.
^ Сиверс, Морис Л. (2008). Кристальная прозрачность: винтажные американские наборы кристаллов, детекторы кристаллов и кристаллы . Издательство Соноран. п. 6. ISBN 978-1-886606-01-2 .
^ Jump up to: ^а ^б Патент США 837616 Генри Х.К. Данвуди на беспроводную телеграфную систему , подан: 23 марта 1906 г., выдан: 4 декабря 1906 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Коллинз, Арчи Фредерик (16 марта 1907 г.). «Карборундовые и кремниевые детекторы для беспроводной телеграфии» . Научный американец . 96 (11). Манн и Ко: 234. doi : 10.1038/scientificamerican03161907-234 . Проверено 31 июля 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Бучер, Элмер Юстис (1921). Практическая беспроводная телеграфия: Полный учебник для студентов, изучающих радиосвязь . Нью-Йорк: Wireless Press, Inc., стр. 135, 139–140.
^ Пирс, Джордж Вашингтон (1910). Принципы беспроводной телеграфии . Нью-Йорк: McGraw-Hill Book Co., стр. 160–162.
^ Jump up to: ^а ^б Патент США 912726 Greenleaf Whittier Pickard, колебательный приемник , подан: 15 сентября 1908 г., выдан: 16 февраля 1909 г.
^ AP Morgan, Строительство беспроводного телеграфа для любителей , 3-е изд. Нью-Йорк: Компания Д. Ван Ностранда, 1914, с. 135, рис. 108
^ Ли, Томас Х. «Нелинейная история радио». Проектирование КМОП радиочастотных интегральных схем (PDF) . п. 5 . OCLC 247748263 . Архивировано (PDF) из оригинала 6 октября 2022 года . Проверено 8 августа 2023 г. В любом случае, мы можем видеть, как современный символ диода развился из изображения этого физического устройства, где стрелка представляет точку контакта с кошачьими усами, как показано на рисунке.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Филлипс, Вивиан Дж. (1980). Ранние детекторы радиоволн . Лондон: Инст. инженеров-электриков. стр. 18–21 . ISBN 978-0906048245 .
^ Эйткен, Хью Дж.Дж. (2014). Непрерывная волна: технологии и американское радио, 1900–1932 гг . Издательство Принстонского университета. стр. 4–7, 32–33. ISBN 978-1400854608 .
^ Jump up to: ^а ^б Филлипс, Вивиан Дж. (1980). Ранние детекторы радиоволн . Лондон: Инст. инженеров-электриков. стр. 205–209, 212 . ISBN 978-0906048245 .
^ Браун, Ф. (1874), «О проводимости тока через сульфиды металлов», Annals of Physics and Chemistry (на немецком языке), 153 (4): 556–563, Бибкод : 1875AnP...229..556B , doi : 10.1002 /andp.18752291207
^ Jump up to: ^а ^б ^с Пирс, Джордж У. (июль 1907 г.). «Кристаллические выпрямители электрического тока и электрических колебаний. Часть 1. Карборунд» . Физический обзор . 25 (1): 31–60. Бибкод : 1907PhRvI..25...31P . doi : 10.1103/physrevseriesi.25.31 . Проверено 25 июля 2018 г.
^ Эмерсон, DT (декабрь 1997 г.). «Работа Джагадиша Чандры Боса: 100 лет исследований миллиметровых волн» . Транзакции IEEE по теории и технике микроволнового излучения . 45 (12): 2267–2273. Бибкод : 1997ITMTT..45.2267E . дои : 10.1109/22.643830 . Проверено 29 июля 2018 г. также перепечатано на сайте IndianDefense. Архивировано 9 августа 2018 г. в Wayback Machine.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Саркар, Тапан К.; Сенгупта, Дипак Л. «Оценка новаторской работы Дж. К. Бозе в области миллиметра и микроволн» в Саркар, ТК ; Майу, Робер; Олинер, Артур А. (2006). История беспроводной связи . Джон Уайли и сыновья. стр. 295–296, 301–305. ISBN 978-0471783015 .
^ Саркар и др. (2006) История беспроводной связи , стр. 477–483.
^ Бозе, Джагадиш Чандра (январь 1899 г.). «Об электрическом прикосновении и молекулярных изменениях, производимых в материи электрическими волнами». Труды Лондонского королевского общества . 66 (424–433): 452–474. Бибкод : 1899RSPS...66..452C . дои : 10.1098/rspl.1899.0124 . S2CID 121203904 .
^ «Гринлиф Уиттиер Пикард» . Британская энциклопедия онлайн . Британская энциклопедия Inc. 2018 . Проверено 31 июля 2018 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Роер, Т.Г. (2012). Микроволновые электронные устройства . Springer Science and Business Media. стр. 5–7. ISBN 978-1461525004 .
^ Некоторая биографическая информация о генерале Генри Х.К. Данвуди доступна на Арлингтонском национальном кладбище .
^ Патент Германии 178871 Карл Фердинанд Браун, Чувствительная к волнам контактная точка , подан: 18 февраля 1906 г., выдан: 22 октября 1906 г.
^ В издании 1911 года руководства по радио ВМС США говорилось: « В настоящее время используются только два типа детекторов: кварцевые или выпрямительные детекторы и электролитические. Когереры и микрофоны [еще один тип когерерного детектора] практически устарели, и их сравнительно мало. магнитные и Аудион или ламповые [триодные] установлены детекторы » . Робисон, Сэмюэл Шелберн (1911). Руководство по беспроводной телеграфии для морских электриков, 2-е изд . Вашингтон, округ Колумбия: Военно-морской институт США. п. 128.
^ В издании руководства по радио ВМС США 1913 года говорилось: « Сейчас используется только один тип детектора: кристалл. Когереры и микрофоны практически устарели, и сравнительно мало магнитных и аудионовых или ламповых [триодных] было установлено детекторов. " Филлипс, Вивиан Дж. (1980). Ранние детекторы радиоволн . Лондон: Инст. инженеров-электриков. стр. 212 . ISBN 978-0906048245 .
^ Маркони использовал карборундовые детекторы примерно в 1907 году в своей первой коммерческой трансатлантической беспроводной связи между Ньюфаундлендом, Канада, и Клифтоном, Ирландия. Бошан, Кен (2001). История телеграфии . Институт инженеров-электриков. п. 191. ИСБН 978-0852967928 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Крэддок, Кристин Д. (24 марта 1987 г.). «Хрустальное радио: исторический обзор» (PDF) . Почетная диссертация. Государственный университет Болла, Манси, Индиана . Проверено 2 августа 2018 г.
^ Jump up to: ^а ^б Гребенников, Андрей (2011). Проектирование радиочастотных и микроволновых передатчиков . Джон Уайли и сыновья. п. 4. ISBN 978-0470520994 . Архивировано из оригинала 17 сентября 2016 г.
^ Пикард, Гринлиф В. (январь 1925 г.). «Открытие колеблющегося кристалла» (PDF) . Радио Новости . 6 (7): 1166 . Проверено 15 июля 2014 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Уайт, Томас Х. (2003). «Раздел 14 – Расширенное развитие аудио и электронных ламп (1917–1924)» . Ранняя история радио США . Earlyradiohistory.us . Проверено 23 сентября 2012 г.
^ Лосев О.В. (январь 1925 г.). «Осциллирующие кристаллы» (PDF) . Радио Новости . 6 (7): 1167, 1287 . Проверено 15 июля 2014 г.
^ Jump up to: ^а ^б Габель, Виктор (1 октября 1924 г.). «Кристалл как генератор и усилитель» (PDF) . Обзор беспроводного мира и радио . 15 : 2–5. Архивировано (PDF) из оригинала 23 октября 2014 г. Проверено 20 марта 2014 г.
^ Бен-Менахем, Ари (2009). Историческая энциклопедия естественных и математических наук, Том. 1 . Спрингер. п. 3588. ИСБН 978-3540688310 . Архивировано из оригинала 23 ноября 2017 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Ли, Томас Х. (2004) Проектирование радиочастотных интегральных схем КМОП, 2-е изд., стр. 20
^ Jump up to: ^а ^б Гернсбак, Хьюго (сентябрь 1924 г.). «Сенсационное радиоизобретение» . Radio News : 291. и «Кристодиновый принцип» , Radio News , сентябрь 1924 г., страницы 294–295, 431.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Желудев, Николай (апрель 2007 г.). «Жизнь и времена светодиодов – 100-летняя история» (PDF) . Природная фотоника . 1 (4): 189–192. Бибкод : 2007NaPho...1..189Z . дои : 10.1038/nphoton.2007.34 . Архивировано из оригинала (PDF) 31 марта 2017 г. Проверено 11 апреля 2007 г.
^ Раунд, Генри Дж. (9 февраля 1907 г.). «Записка о карборунде» . Электрический мир . 49 (6): 309 . Проверено 1 сентября 2014 г.
^ Losev, O. V. (1927). "Светящийся карборундовый детектор и детектирование с кристаллами" [Luminous carborundum detector and detection with crystals]. Телеграфия и Телефония без Проводов (Wireless Telegraphy and Telephony) . 5 (44): 485–494. English version published as Лоссев О.В. (ноябрь 1928 г.). «Светящийся карборундовый детектор и эффект обнаружения и колебания с помощью кристаллов». Философский журнал . Серия 7. 5 (39): 1024–1044. дои : 10.1080/14786441108564683 .
^ Jump up to: ^а ^б Шуберт, Э. Фред (2003). Светоизлучающие диоды . Издательство Кембриджского университета. стр. 2–3. ISBN 978-0521533515 .
^ Jump up to: ^а ^б Грэм, Лорен (2013). Одинокие идеи: сможет ли Россия конкурировать? . МТИ Пресс. стр. 62–63. ISBN 978-0262019798 .
↑ В руководстве по радио ВМС США 1918 года говорилось: « В настоящее время используются два типа детекторов: аудион [триод] и кварцевый или выпрямительный детектор. Когереры и микрофоны [еще один тип когерерного детектора] практически устарели. ...но использование Audions... растёт » . Робисон, Сэмюэл Шелберн (1918). Руководство по беспроводной телеграфии для морских электриков, 4-е изд . Вашингтон, округ Колумбия: Военно-морской институт США. п. 156.
↑ В «Справочнике Британского Адмиралтейства по беспроводной телеграфии» 1920 года говорится: « Кварцевые детекторы заменяются [триодными] ламповыми детекторами, которые более стабильны, их легче настраивать и в целом более удовлетворительны ». В издании 1925 года говорилось, что клапаны « заменяют кристалл для всех обычных целей ». Филлипс, Вивиан Дж. (1980). Ранние детекторы радиоволн . Лондон: Институт инженеров-электриков. стр. 212 . ISBN 978-0906048245 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Лукасяк, Лидия; Якубовский, Анджей (январь 2010 г.). «История полупроводников» (PDF) . Журнал телекоммуникаций и информационных технологий . ISSN 1509-4553 . Проверено 2 августа 2018 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д «1931: Опубликована «Теория электронных полупроводников» . Кремниевый двигатель . Музей истории компьютеров. 2018 . Проверено 1 августа 2018 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Майкл Риордан, Лилиан Ходдесон (1998) Хрустальный огонь: изобретение транзистора и рождение информационного века , с. 89-93
^ Шоттки, В. «Halbleitertheorie der Sperrsschicht». Naturwissenschaften Vol. 26 (1938), стр. 843. Аннотация на английском языке под названием «Полупроводниковая теория блокирующего слоя» в Sze, SM Semiconductor Devices: Pioneering Papers. (World Scientific Publishing Co., 1991), стр. 381.
^ Мотт, Невилл Ф. (1 мая 1939 г.). «Теория кристаллических выпрямителей» . Труды Лондонского королевского общества, серия A. 171 (944): 27–38. Бибкод : 1939РСПСА.171...27М . дои : 10.1098/rspa.1939.0051 . JSTOR 97313 . Проверено 3 августа 2018 г. перепечатано в Александров А.С. (1995). Сэр Невилл Мотт: 65 лет в физике . Всемирная научная. стр. 153–179. ISBN 978-9810222529 .

Внешние ссылки

В публикации Crystal and Solid Contact Rectifiers 1909 года описаны эксперименты по определению способов выпрямления ( файл PDF ).
Разработка радиодетектора с 1917 года Электрический экспериментатор
Лондонское издание The Crystal Experimenters Handbook 1922 года, посвященное точечным диодным детекторам (PDF-файл любезно предоставлен Лорном Кларком через Earlywireless.com)
Гарднер, Артур К. (август 1945 г.). «Выпрямляющие кристаллы» (PDF) . Радио . 29 (8): 48–50, 68–69.

Патенты

Патент США 906991 - Детектор колебаний (множественные детекторы сульфидов металлов), Клиффорд Д. Бэбкок, 1908 г.
Патент США 912613 - Детектор колебаний и выпрямитель («покрытый» детектор из карбида кремния со смещением постоянного тока), Г.В. Пикард, 1909 г.
Патент США 912726 - Приемник колебаний (детектор красного оксида цинка (цинцита) с сломанной поверхностью), Г.В. Пикард, 1909 г.
Патент США 933 263 - Колебательное устройство (детектор железного пирита), Г. В. Пикард, 1909 г.
Патент США 1118228 - Детекторы колебаний (парные разнородные минералы), Г.В. Пикард, 1914 г.

[Braun-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Браун, Аньес; Браун, Эрнест; Макдональд, Стюарт (1982). Революция в миниатюре: история и влияние полупроводниковой электроники . Издательство Кембриджского университета. стр. 11–12. ISBN 978-0521289030 .

[Sievers1-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м Сиверс, Морис Л. (1995). Кристальная прозрачность: винтажные американские наборы кристаллов, детекторы кристаллов и кристаллы, Vol. 1 . Издательство Соноран. стр. 3–5. ISBN 978-1886606012 .

[Hickman-3] Хикман, Ян (1999). Аналоговая электроника . Ньюнес. п. 46. ИСБН 978-0750644167 .

[Lee1-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р ^с ^т ^в ^v ^В ^х ^и ^С ^аа ^аб Ли, Томас Х. (2004). Планарная микроволновая техника: Практическое руководство по теории, измерениям и схемам, Vol. 1 . Издательство Кембриджского университета. стр. 4–9, 297–300. ISBN 978-0521835268 .

[Patent110473-5] Jump up to: ^а ^б Патент США 1 104 073 Greenleaf Whittier Pickard, детектор для беспроводной телеграфии и телефонии , подан: 21 июня 1911 г., выдан: 21 июля 1914 г.

[Orton-6] Jump up to: ^а ^б ^с Ортон, Джон В. (2004). История полупроводников . Издательство Оксфордского университета. стр. 20–23. ISBN 978-0198530831 .

[Seitz-7] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н Зейтц, Фредерик; Айнспрух, Норман (4 мая 1998 г.). Запутанная история кремния в электронике . Кремниевое материаловедение и технология: материалы восьмого международного симпозиума по кремниевому материаловедению и технологии, Vol. 1. Сан-Диего: Электрохимическое общество. стр. 73–74. ISBN 9781566771931 . Проверено 27 июня 2018 г.

[Lee2-8] хотя на микроволновых частотах, которые он использовал, эти детекторы работали не как выпрямительные полупроводниковые диоды, как более поздние кристаллические детекторы, а как тепловой детектор, называемый болометром. Ли, Томас Х. (2004). Планарная микроволновая техника: Практическое руководство по теории, измерениям и схемам, Vol. 1 . Издательство Кембриджского университета. стр. 4–5. ISBN 978-0521835268 .

[Patent755840-9] Jump up to: ^а ^б Патент США 755 840 Джагадиса Чундера Бозе, детектор электрических помех , подан: 30 сентября 1901 г., выдан 29 марта 1904 г.

[Patent836531-10] Jump up to: ^а ^б ^с Патент США 836,531 Гринлиф Уиттиер Пикард, «Средства для получения разведданных, передаваемых с помощью электрических волн» , подан: 30 августа 1906 г., выдан: 20 ноября 1906 г.

[Douglas-11] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Дуглас, Алан (апрель 1981 г.). «Кристаллический детектор». IEEE-спектр . 18 (4): 64–69. дои : 10.1109/MSPEC.1981.6369482 . hdl : 10366/158938 . ISSN 0018-9235 . S2CID 44288637 . В архиве: часть1 , часть2 , часть3 , часть4 .

[Pickard-12] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Пикард, Гринлиф Уиттиер (август 1919 г.). «Как я изобрел кристаллический детектор» (PDF) . Электрический экспериментатор . 7 (4): 325–330, 360 . Проверено 13 июня 2016 г.

[Riordan-13] Jump up to: ^а ^б ^с Риордан, Майкл ; Лилиан Ходдесон (1988). Хрустальный огонь: изобретение транзистора и рождение информационного века . США: WW Norton & Company . стр. 19–21, 92. ISBN. 978-0-393-31851-7 .

[Basalla-14] Jump up to: ^а ^б ^с Басалла, Джордж (1988). Эволюция технологий . Великобритания: Издательство Кембриджского университета. стр. 44–45. ISBN 978-0-521-29681-6 .

[Winston-15] Уинстон, Брайан (2016). Непонимание СМИ . Рутледж. стр. 256–259. ISBN 978-1315512198 .

[Sterling-16] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Стерлинг, Кристофер Х.; О'Дел, Кэри (2010). Краткая энциклопедия американского радио . Рутледж. стр. 199–201. ISBN 978-1135176846 .

[Marriot-17] Jump up to: ^а ^б ^с «...кристаллические детекторы использовались [в приемниках] в большем количестве, чем любой другой [тип детектора] примерно с 1907 года». Марриотт, Роберт Х. (17 сентября 1915 г.). «Развитие радио США» . Труды Института радиоинженеров . 5 (3): 184. doi : 10.1109/jrproc.1917.217311 . S2CID 51644366 . Проверено 19 января 2010 г.

[Circular74-18] Национальное бюро стандартов США (март 1918 г.). Циркуляр № 74: Радиоприборы и измерения . Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США. п. 105.

[NBS1-19] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д ^р ^с ^т ^в ^v Оульд, Ричард Шелдон (1922). Принципы, лежащие в основе радиосвязи, 2-е изд. (Брошюра «Радиосвязь» № 40) . Написано Бюро стандартов США для Корпуса связи армии США. стр. 433–439.

[Bucher3-20] Jump up to: ^а ^б Бучер, Элмер Юстис (1920). Руководство для беспроводных экспериментаторов . Нью-Йорк: Wireless Press. п. 167.

[Hirsch-21] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Хирш, Уильям Кроуфорд (июнь 1922 г.). «Радиоаппаратура – из чего она сделана?» . Электрическая запись . 31 (6): 393–394 . Проверено 10 июля 2018 г.

[Cockaday-22] Jump up to: ^а ^б ^с Кокадей, Лоуренс М. (1922). Радиотелефония для каждого . Нью-Йорк: Frederick A. Stokes Co. p. 94.

[Stanley-23] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Стэнли, Руперт (1919). Учебник беспроводной телеграфии Том 1: Общая теория и практика . Лондон: Longmans, Green and Co., стр. 311–318.

[Shaw-24] « Детектор «кошачьи усы» представляет собой примитивный точечный диод. Точечный переход — это простейшая реализация диода Шоттки, который представляет собой устройство с основной несущей, образованное переходом металл-полупроводник » . Шоу, Райли (апрель 2015 г.). «Детектор кошачьих усов» . Личный блог Райли Шоу . Проверено 1 мая 2018 г.

[Lescarboura-25] Jump up to: ^а ^б ^с Лескарбура, Остин К. (1922). Радио для всех . Нью-Йорк: Scientific American Publishing Co., стр. 144–146.

[Bucher-26] Бучер, Элмер Юстис (1920). Руководство беспроводного экспериментатора . Беспроводная пресса. п. 164.

[Morgan1-27] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Морган, Альфред Пауэлл (1914). Строительство беспроводного телеграфа для любителей, 3-е изд . Нью-Йорк: Д. Ван Ностранд Ко., стр. 198–199.

[Edelman-28] Jump up to: ^а ^б Эдельман, Филипп Э. (1920). Экспериментальные беспроводные станции . Нью-Йорк: Norman W. Henly Publishing Co., стр. 258–259.

[Cole-29] Коул, Артур Б. (1913). Работа беспроволочного телеграфного аппарата . Нью-Йорк: Коул и Морган. п. 15.

[Sievers-30] Сиверс, Морис Л. (2008). Кристальная прозрачность: винтажные американские наборы кристаллов, детекторы кристаллов и кристаллы . Издательство Соноран. п. 6. ISBN 978-1-886606-01-2 .

[Patent837616-31] Jump up to: ^а ^б Патент США 837616 Генри Х.К. Данвуди на беспроводную телеграфную систему , подан: 23 марта 1906 г., выдан: 4 декабря 1906 г.

[Collins-32] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Коллинз, Арчи Фредерик (16 марта 1907 г.). «Карборундовые и кремниевые детекторы для беспроводной телеграфии» . Научный американец . 96 (11). Манн и Ко: 234. doi : 10.1038/scientificamerican03161907-234 . Проверено 31 июля 2020 г.

[Bucher2-33] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Бучер, Элмер Юстис (1921). Практическая беспроводная телеграфия: Полный учебник для студентов, изучающих радиосвязь . Нью-Йорк: Wireless Press, Inc., стр. 135, 139–140.

[Pierce-34] Пирс, Джордж Вашингтон (1910). Принципы беспроводной телеграфии . Нью-Йорк: McGraw-Hill Book Co., стр. 160–162.

[Patent912726-35] Jump up to: ^а ^б Патент США 912726 Greenleaf Whittier Pickard, колебательный приемник , подан: 15 сентября 1908 г., выдан: 16 февраля 1909 г.

[36] AP Morgan, Строительство беспроводного телеграфа для любителей , 3-е изд. Нью-Йорк: Компания Д. Ван Ностранда, 1914, с. 135, рис. 108

[37] Ли, Томас Х. «Нелинейная история радио». Проектирование КМОП радиочастотных интегральных схем (PDF) . п. 5 . OCLC 247748263 . Архивировано (PDF) из оригинала 6 октября 2022 года . Проверено 8 августа 2023 г. В любом случае, мы можем видеть, как современный символ диода развился из изображения этого физического устройства, где стрелка представляет точку контакта с кошачьими усами, как показано на рисунке.

[Phillips1-38] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Филлипс, Вивиан Дж. (1980). Ранние детекторы радиоволн . Лондон: Инст. инженеров-электриков. стр. 18–21 . ISBN 978-0906048245 .

[Aitken4-39] Эйткен, Хью Дж.Дж. (2014). Непрерывная волна: технологии и американское радио, 1900–1932 гг . Издательство Принстонского университета. стр. 4–7, 32–33. ISBN 978-1400854608 .

[Phillips2-40] Jump up to: ^а ^б Филлипс, Вивиан Дж. (1980). Ранние детекторы радиоволн . Лондон: Инст. инженеров-электриков. стр. 205–209, 212 . ISBN 978-0906048245 .

[41] Браун, Ф. (1874), «О проводимости тока через сульфиды металлов», Annals of Physics and Chemistry (на немецком языке), 153 (4): 556–563, Бибкод : 1875AnP...229..556B , doi : 10.1002 /andp.18752291207

[Pierce1-42] Jump up to: ^а ^б ^с Пирс, Джордж У. (июль 1907 г.). «Кристаллические выпрямители электрического тока и электрических колебаний. Часть 1. Карборунд» . Физический обзор . 25 (1): 31–60. Бибкод : 1907PhRvI..25...31P . doi : 10.1103/physrevseriesi.25.31 . Проверено 25 июля 2018 г.

[Emerson-43] Эмерсон, DT (декабрь 1997 г.). «Работа Джагадиша Чандры Боса: 100 лет исследований миллиметровых волн» . Транзакции IEEE по теории и технике микроволнового излучения . 45 (12): 2267–2273. Бибкод : 1997ITMTT..45.2267E . дои : 10.1109/22.643830 . Проверено 29 июля 2018 г. также перепечатано на сайте IndianDefense. Архивировано 9 августа 2018 г. в Wayback Machine.

[Sarkar1-44] Jump up to: ^а ^б ^с Саркар, Тапан К.; Сенгупта, Дипак Л. «Оценка новаторской работы Дж. К. Бозе в области миллиметра и микроволн» в Саркар, ТК ; Майу, Робер; Олинер, Артур А. (2006). История беспроводной связи . Джон Уайли и сыновья. стр. 295–296, 301–305. ISBN 978-0471783015 .

[Sarkar2-45] Саркар и др. (2006) История беспроводной связи , стр. 477–483.

[Bose1-46] Бозе, Джагадиш Чандра (январь 1899 г.). «Об электрическом прикосновении и молекулярных изменениях, производимых в материи электрическими волнами». Труды Лондонского королевского общества . 66 (424–433): 452–474. Бибкод : 1899RSPS...66..452C . дои : 10.1098/rspl.1899.0124 . S2CID 121203904 .

[Britannica-47] «Гринлиф Уиттиер Пикард» . Британская энциклопедия онлайн . Британская энциклопедия Inc. 2018 . Проверено 31 июля 2018 г.

[Roer1-48] Jump up to: ^а ^б ^с Роер, Т.Г. (2012). Микроволновые электронные устройства . Springer Science and Business Media. стр. 5–7. ISBN 978-1461525004 .

[49] Некоторая биографическая информация о генерале Генри Х.К. Данвуди доступна на Арлингтонском национальном кладбище .

[Patent178871-50] Патент Германии 178871 Карл Фердинанд Браун, Чувствительная к волнам контактная точка , подан: 18 февраля 1906 г., выдан: 22 октября 1906 г.

[Robison1-51] В издании 1911 года руководства по радио ВМС США говорилось: « В настоящее время используются только два типа детекторов: кварцевые или выпрямительные детекторы и электролитические. Когереры и микрофоны [еще один тип когерерного детектора] практически устарели, и их сравнительно мало. магнитные и Аудион или ламповые [триодные] установлены детекторы » . Робисон, Сэмюэл Шелберн (1911). Руководство по беспроводной телеграфии для морских электриков, 2-е изд . Вашингтон, округ Колумбия: Военно-морской институт США. п. 128.

[Phillips3-52] В издании руководства по радио ВМС США 1913 года говорилось: « Сейчас используется только один тип детектора: кристалл. Когереры и микрофоны практически устарели, и сравнительно мало магнитных и аудионовых или ламповых [триодных] было установлено детекторов. " Филлипс, Вивиан Дж. (1980). Ранние детекторы радиоволн . Лондон: Инст. инженеров-электриков. стр. 212 . ISBN 978-0906048245 .

[Beauchamp-53] Маркони использовал карборундовые детекторы примерно в 1907 году в своей первой коммерческой трансатлантической беспроводной связи между Ньюфаундлендом, Канада, и Клифтоном, Ирландия. Бошан, Кен (2001). История телеграфии . Институт инженеров-электриков. п. 191. ИСБН 978-0852967928 .

[Craddock-54] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Крэддок, Кристин Д. (24 марта 1987 г.). «Хрустальное радио: исторический обзор» (PDF) . Почетная диссертация. Государственный университет Болла, Манси, Индиана . Проверено 2 августа 2018 г.

[Grebennikov-55] Jump up to: ^а ^б Гребенников, Андрей (2011). Проектирование радиочастотных и микроволновых передатчиков . Джон Уайли и сыновья. п. 4. ISBN 978-0470520994 . Архивировано из оригинала 17 сентября 2016 г.

[Pickard1-56] Пикард, Гринлиф В. (январь 1925 г.). «Открытие колеблющегося кристалла» (PDF) . Радио Новости . 6 (7): 1166 . Проверено 15 июля 2014 г.

[White-57] Jump up to: ^а ^б ^с Уайт, Томас Х. (2003). «Раздел 14 – Расширенное развитие аудио и электронных ламп (1917–1924)» . Ранняя история радио США . Earlyradiohistory.us . Проверено 23 сентября 2012 г.

[Losev-58] Лосев О.В. (январь 1925 г.). «Осциллирующие кристаллы» (PDF) . Радио Новости . 6 (7): 1167, 1287 . Проверено 15 июля 2014 г.

[Gabel-59] Jump up to: ^а ^б Габель, Виктор (1 октября 1924 г.). «Кристалл как генератор и усилитель» (PDF) . Обзор беспроводного мира и радио . 15 : 2–5. Архивировано (PDF) из оригинала 23 октября 2014 г. Проверено 20 марта 2014 г.

[Ben-Menahem-60] Бен-Менахем, Ари (2009). Историческая энциклопедия естественных и математических наук, Том. 1 . Спрингер. п. 3588. ИСБН 978-3540688310 . Архивировано из оригинала 23 ноября 2017 г.

[Lee3-61] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Ли, Томас Х. (2004) Проектирование радиочастотных интегральных схем КМОП, 2-е изд., стр. 20

[Gernsback-62] Jump up to: ^а ^б Гернсбак, Хьюго (сентябрь 1924 г.). «Сенсационное радиоизобретение» . Radio News : 291. и «Кристодиновый принцип» , Radio News , сентябрь 1924 г., страницы 294–295, 431.

[Zheludev-63] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Желудев, Николай (апрель 2007 г.). «Жизнь и времена светодиодов – 100-летняя история» (PDF) . Природная фотоника . 1 (4): 189–192. Бибкод : 2007NaPho...1..189Z . дои : 10.1038/nphoton.2007.34 . Архивировано из оригинала (PDF) 31 марта 2017 г. Проверено 11 апреля 2007 г.

[Round-64] Раунд, Генри Дж. (9 февраля 1907 г.). «Записка о карборунде» . Электрический мир . 49 (6): 309 . Проверено 1 сентября 2014 г.

[Losev1927-65] Losev, O. V. (1927). "Светящийся карборундовый детектор и детектирование с кристаллами" [Luminous carborundum detector and detection with crystals]. Телеграфия и Телефония без Проводов (Wireless Telegraphy and Telephony) . 5 (44): 485–494. English version published as Лоссев О.В. (ноябрь 1928 г.). «Светящийся карборундовый детектор и эффект обнаружения и колебания с помощью кристаллов». Философский журнал . Серия 7. 5 (39): 1024–1044. дои : 10.1080/14786441108564683 .

[Schubert-66] Jump up to: ^а ^б Шуберт, Э. Фред (2003). Светоизлучающие диоды . Издательство Кембриджского университета. стр. 2–3. ISBN 978-0521533515 .

[Graham-67] Jump up to: ^а ^б Грэм, Лорен (2013). Одинокие идеи: сможет ли Россия конкурировать? . МТИ Пресс. стр. 62–63. ISBN 978-0262019798 .

[Robison2-68] В руководстве по радио ВМС США 1918 года говорилось: « В настоящее время используются два типа детекторов: аудион [триод] и кварцевый или выпрямительный детектор. Когереры и микрофоны [еще один тип когерерного детектора] практически устарели. ...но использование Audions... растёт » . Робисон, Сэмюэл Шелберн (1918). Руководство по беспроводной телеграфии для морских электриков, 4-е изд . Вашингтон, округ Колумбия: Военно-морской институт США. п. 156.

[Phillips4-69] В «Справочнике Британского Адмиралтейства по беспроводной телеграфии» 1920 года говорится: « Кварцевые детекторы заменяются [триодными] ламповыми детекторами, которые более стабильны, их легче настраивать и в целом более удовлетворительны ». В издании 1925 года говорилось, что клапаны « заменяют кристалл для всех обычных целей ». Филлипс, Вивиан Дж. (1980). Ранние детекторы радиоволн . Лондон: Институт инженеров-электриков. стр. 212 . ISBN 978-0906048245 .

[Lukasiak-70] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Лукасяк, Лидия; Якубовский, Анджей (январь 2010 г.). «История полупроводников» (PDF) . Журнал телекоммуникаций и информационных технологий . ISSN 1509-4553 . Проверено 2 августа 2018 г.

[SiliconEngine-71] Jump up to: ^а ^б ^с ^д «1931: Опубликована «Теория электронных полупроводников» . Кремниевый двигатель . Музей истории компьютеров. 2018 . Проверено 1 августа 2018 г.

[Riordan1-72] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Майкл Риордан, Лилиан Ходдесон (1998) Хрустальный огонь: изобретение транзистора и рождение информационного века , с. 89-93

[Schottky-73] Шоттки, В. «Halbleitertheorie der Sperrsschicht». Naturwissenschaften Vol. 26 (1938), стр. 843. Аннотация на английском языке под названием «Полупроводниковая теория блокирующего слоя» в Sze, SM Semiconductor Devices: Pioneering Papers. (World Scientific Publishing Co., 1991), стр. 381.

[Mott-74] Мотт, Невилл Ф. (1 мая 1939 г.). «Теория кристаллических выпрямителей» . Труды Лондонского королевского общества, серия A. 171 (944): 27–38. Бибкод : 1939РСПСА.171...27М . дои : 10.1098/rspa.1939.0051 . JSTOR 97313 . Проверено 3 августа 2018 г. перепечатано в Александров А.С. (1995). Сэр Невилл Мотт: 65 лет в физике . Всемирная научная. стр. 153–179. ISBN 978-9810222529 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 31 ]

[ 32 ]

[ 33 ]

[ 34 ]

[ 35 ]

[ 36 ]

[ 37 ]

[ 38 ]

[ 39 ]

[ 40 ]

[ 41 ]

[ 42 ]

[ 43 ]

[ 44 ]

[ 45 ]

[ 46 ]

[ 47 ]

[ 48 ]

[ 49 ]

[ 50 ]

[ 51 ]

[ 52 ]

[ 53 ]

[ 54 ]

[ 55 ]

[ 56 ]

[ 57 ]

[ 58 ]

[ 59 ]

[ 60 ]

[ 61 ]

[ 62 ]

[ 63 ]

[ 64 ]

[ 65 ]

[ 66 ]

[ 67 ]

[ 68 ]

[ 69 ]

[ 70 ]

[ 71 ]

[ 72 ]

[ 73 ]

[ 74 ]