По следу диода Д1 или совершенно секретно (продолжение)

За время, прошедшее с публикации истории о создании первых полупроводниковых приборов в нашей стране у меня появилась дополнительная информация по германиевым диодам. 

Диоды Д1 послужили основой для производства на заводе № 382 («Плутон») сборки из двух  подобранных по параметрам диодов, для применения в дискриминаторах телевизоров и подобном. Назвали прибор ДК. 

Впоследствии, ту же функцию будет выполнять прибор ГД404. (Фото 1, 2)

Детекторы германиевые выпрямительные. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 1

Александр Никифорович Пужай. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 2

Стремление улучшить электрические параметры диодов Д2, ещё в начале их серийного производства, привело к созданию групп с буквами от «К» до «Р». Они отличались повышенным прямым током ценой уменьшения частотного диапазона работы, благодаря технологии вплавления в кристалл  контактной иглы, покрытой индием. 

В начале 1956 года, профильные институты интенсивно начали искать возможности уменьшения массы и увеличения надёжности электронной аппаратуры зенитных снарядов и баллистических ракет в целях повышения обороноспособности нашего государства.

 Страна делала первые шаги к  освоению космического пространства. В этой связи появилась необходимость в разработке малогабаритных и устойчивых к внешним факторам радиодеталей. Перед НИИ-35 была поставлена задача по разработке приборов по профилю предприятия, способных выдерживать большие перегрузки. В рамках выполнения НИР «Орбита»  А.Н. Пужай разработал Технические условия и приступил к созданию технологии производства диодов в корпусе как у Д1, но с предсказуемыми, стабильными  параметрами и характеристиками как у Д2 или лучше – где также он решил использовать индированную иглу для точечного контакта с кристаллом. Но в середине 1956 вышло постановление Совета Министров СССР о передаче лаборатории точечных диодов (номер 2) вновь образованному НИИ-311, будущему заводу «Оптрон», вместе со всем персоналом и работы по теме неожиданно затянулись.

Таким образом, Александр Никифорович в начале 1957 года уже был сотрудником НИИ-311 и работу над Д9, как и  Д10, Д11—Д14, Д101 уже заканчивал там. Дальше основной его специализацией стали СВЧ детекторные и смесительные диоды.

Выпрямительные ДГ-Ц21—ДГ-Ц27 в результате модернизации корпуса и технологии изготовления (ОКР «Калибр») с 4 квартала 1956 года стали называться Д7. (Фото 3)

Выпрямительные ДГ-Ц21—ДГ-Ц27 в результате модернизации корпуса и технологии изготовления (ОКР «Калибр») с 4 квартала 1956 года стали называться Д7

Фото 3

Работа по модернизации диодов была проведена на Томилинском электровакуумном заводе, где и были налажены первые выпуски.

В НИИ-35 30 сентября 1957 года Главным конструктором В. Голденбергом на основе работы Пужай А.Н. (НИР «Вентиль) была закончена опытно-конструкторская разработка (тема «Паром» ) по мощным германиевым диодам, Д302 – Д305. (Фото 4). 

Германиевые диоды Д302 – Д305. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 4

Как видим, сначала обозначение диодов отличалось от привычного для нас. К концу года на опытном заводе было произведено 10000 штук таких приборов.

Не могу сразу начать рассказ про создание приборов на основе кремния, поскольку к разработке как кремниевых приборов, так и германиевых имели отношение ещё две организации, помимо ОКБ-498 и НИИ-35.

Это Ленинградский физико-технический институт (ЛФТИ) и СКБ-245, будущий НИЦЭВТ из Москвы.

Вместе,  они, начиная с  1954 года, занимались научно-исследовательскими работами по германиевым диодам, диодам получившим название слоистых, плоскостных, по современному. В результате, ЛФТИ – СКБ-245 в содружестве с НИИ-35 выполнив ОКР по теме «Выпрямитель» создали, плоскостные  силовые диоды Д1 и Д2. Производство их было организовано на опытном заводе 498 (Старт). К концу 1955 года было изготовлено 30000 штук немного под другим обозначением СД1 и СД2. Параметры их для меня остаются загадкой, особенно термин «силовые» (Фото 5, 6)

Документация по силовым диодам СД1 и СД2. Материалы Виртуального Комптютерного Музея.

Фото 5

Силовые диоды СД1 и СД2. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 6

Вот в этом, видимо, и кроется причина  путаницы в присвоении порядковых обозначений германиевым точечным диодам ДГЦ-С (Д1) и ДГЦ-стекло (Д2). 

Из приведённых фотовырезок можно это понять. (Фото 7) ГОСТ 5461-56 ещё не был создан, а все вышеуказанные изделия уже были.

Документация по германиевым точечным диодам ДГЦ-С (Д1) и ДГЦ-стекло (Д2). Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 7

Рассказ про германиевые диоды может оказаться неполным, если не написать о попытке СКБ-245 создать для своих вычислительных (математических)  машин опытную партию германиевых точечных диодов под названием Д4. Упоминание о них есть в техническом описании первых вычислительных машин «Урал» от 1955 года.  Параметры и стабильность этих приборов была таковой, что,  судя по найденному  документу, датированному июлем 1956 года (фото 8), в серийно выпускаемых вычислительных машинах они не применялись. Что и не удивительно, поскольку диоды ДГ-Ц4 и другие уже прошли обкатку временем и хорошо себя зарекомендовали.

Документы о диодах Д4. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 8

В документах также встретились  диоды  Д5, КД-1 и КД-2 всё тех же разработчиков. Но кроме упоминания о них  более ничего  найти не удалось на данный момент. (Фото 9) 

Упоминания о диодах Д5, КД-1 и КД-2. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 9

Попробую окончить повествование о германиевых приборах и СКБ-245 на оптимистичной ноте. Поэтому сообщаю, что первым широко применяемым фотодиодом, стал разработанный в этой организации в 1958 году германиевый ФД-1, долго и успешно выпускавшийся на заводе «Сапфир». (Фото 10)

Документация о германиевом диоде ФД-1. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 10

Кремний

Традиционно вспомним военных разработчиков из НИИ-885.

Конечно же, они были недовольны небольшим температурным диапазоном работы германиевых приборов, в том числе и транзисторов, и требовали срочно его расширить.

Они беспрерывно напоминали в каких только можно инстанциях о своих требованиях к полупроводниковым приборам.

К концу 1955 года, организациями  ЛФТИ вместе с СКБ-245 и НИИ-35 независимо друг от друга были выполнены научно-исследовательские  работы по теме «Ваза». Работа заключалась в создании кремниевых выпрямительных диодов со скромными параметрами, но с максимальной рабочей температурой 100 градусов. (Фото 11)

Отчёты о научно-исследовательских работах по теме «Ваза». Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 11

НИИ-35 предъявил Государственной комиссии 100 штук изготовленных диодов с превышением технического задания. Работа была одобрена. 

А вот СКБ-245, как изготовитель, не смог на тот момент воплотить в изделия требования заказчиков, и, в итоге, в ОКР пошли диоды, сделанные Александром Никифоровичем Пужай. Он был Главным конструктором темы по кремниевым диодам от НИИ-35.

Вместе с тем, Государственная комиссия, изучив результаты работы, проведённой ЛФТИ и СКБ-245, приняв во внимание их доводы о плохом качестве кремния (низкое объёмное сопротивление), с которым пришлось работать, рекомендовало продолжить исследования по изучению свойств приборов, не отвечающих требованиям военных, но неожиданно получившихся с обратной вольтамперной характеристикой стабиловольтов. Такое вот начало у стабилитронов было… Забавно, не правда-ли?

Такие работы были продолжены в НИИ-35 по темам «Пальма» (Фото 12),«Панно» (Фото 13) и в феврале 1958 года было выпущено 1646 штук Д808 – Д813. (Фото 14)

Отчёты о научно-исследовательских работах по теме «Пальма». Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 12

Отчёты о научно-исследовательских работах по теме «Панно». Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 13

В феврале 1958 года было выпущено 1646 штук Д808 – Д813. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 14

Другим следствием неудачной попытки  создать плоскостные кремниевые диоды для своих счётно-аналитических машин тандема ЛФТИ—СКБ-245, была работа по получению диодов с очень маленькими обратными токами, – НИР «Парча» получившая воплощение в диодах Д225, также созданных в НИИ-35. (Фото 15, 16)

Диоды Д225, также созданные в НИИ-35. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 15

НИР «Парча» получила воплощение в диодах Д225. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 16

Точечные кремниевые приборы, Д101—Д103 появились точно также, как и Д9, в ходе выполнения работ по теме «Орбита». Работы начались в 1955 году в НИИ-35, а были закончены, к концу 1956 года, в НИИ-311. (Фото 17, 18)

В ходе выполнения работ по теме «Орбита» были созданы точечные кремниевые приборы Д101-Д103. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 17

Точечные кремниевые приборы, Д101—Д103.

Фото 18

Лаборатория плоскостных выпрямительных диодов была переведена в НИИ-311 только в 1959 году, следовательно, опытное производство установочных партий диодов происходило на будущем «Пульсаре».

Диоды типа Д206 – Д211 появились благодаря НИР «Линза» и ОКР «Нева», законченных в третьем квартале 1956 года. Главное было создать прибор с прямым током не менее 100 миллиампер и сохраняющем работоспособность при обратном напряжении не ниже 150 вольт и температуре 100 градусов.(Фото 19, 20)

Диоды типа Д206 – Д211 появились благодаря НИР «Линза» и ОКР «Нева». Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 19

Диоды типа Д206 – Д211. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 20

Первым, относительно сильноточным, получился Д201, созданный в начале 1957 года с прямым током в 400 мА. (Фото 21, 22)

Документация о первом, относительно сильноточном, диоде Д201. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 21

Первый, относительно сильноточный, диод Д201. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 22

После приобретения необходимого технологического опыта были созданы приборы Д214 и Д215 (фото 23)., разработанные в 1958 году по теме «Предлог». Конечно, сначала их выпуск был налажен на опытном заводе НИИ-35, в 1959 году было сделано 700 штук. Сразу производство было передано на завод 498, будущий «Старт» и на завод НИИ-311 (Фото 24).

После приобретения необходимого технологического опыта были созданы приборы Д214 и Д215 - документы. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 23

Приборы Д214 и Д215, разработанные в 1958 году по теме «Предлог». Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 24

Сотрудники лаборатории плоскостных диодов НИИ 311 в 1960 году по теме «Предмет-1» создали мощные стабилитроны ряда Д815 – Д817 и другие подобные. (Фото 25) 

По теме «Предмет-1» были созданы мощные стабилитроны ряда Д815 – Д817 и другие подобные. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 25

Тиристоры кремниевые приборы. Но мало кто знает, что первые исследовательские работы, начатые в 1957 году на будущем Пульсаре с переключательными полупроводниковыми приборами предполагали использование германия для создания  управляемых диодов (фото 26), но в скором времени научились производить кремний нужного качества и управляемые диоды решили делать на его основе, а не из германия. (Фото 27, 28)

Первые исследовательские работы, начатые в 1957 году на будущем Пульсаре с переключательными полупроводниковыми приборами предполагали использование германия для создания управляемых диодов. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 26

Переключательные полупроводниковые приборы было решено сделать на кремнии. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 27

Переключательные полупроводниковые приборы было решено сделать на кремнии. Материалы Виртуального Компьютерного Музея.

Фото 28

Немного о промышленном производстве. С 1959 года, разработчики полупроводников, НИИ-35 и НИИ-311 после выпуска опытных изделий, передавали серийное производство на  закреплённые за ними предприятия.

Для НИИ-35 серийными заводами были  Ленинградская «Светлана», Воронежский, Брянский, Новгородский, Ташкентский, Рижский и Александровкий заводы полупроводников.

Для НИИ-311 это были  Томилинский, Новосибирский, Московский «Старт», Саранский, Запорожский и Херсонские заводы.

Внимательный читатель обратит внимание на отсутствие в списке завода №382 «Плутон», известного как производителя популярных диодов Д2, Д9, Д101, транзисторов П4 и П201 – П203.

По решению правительства с 1960 года он не принимал участия в серийном производстве новых приборов, созданных двумя ведущими НИИ после 1959 года. Необходимо было снизить нагрузку на предприятие, чтобы не отвлекать производство  от профильной тематики. Вместе с тем, несколько новых изделий, созданных самостоятельно, вышли из его конструкторского бюро, в частности, специальный вариант Д2 – диод серии 1600.

Такова краткая история создания полупроводниковых диодов и становления отрасли в целом в нашей стране. Конечно, многие факты и события, по разным причинам, не отражены в этом небольшом исследовании, но главное, на что нужно обратить внимание, – это творческая работа большого количества талантливых инженеров, в частности, Александра Никифоровича Пужай, многих техников и рабочих, позволившая поддерживать обороноспособность нашей страны на высоком уровне.

Список использованной литературы

  1. А.Н. Пужай.Германиевые диоды.- "Автоматика и телемеханика", 1956, Том XVII, выпуск 2.
  2. А. М. Бройде. Справочник по электровакуумным и полупроводниковым приборам. 1957. (Массовая радиобиблиотека. Вып. 269).
  3. Полупроводниковые приборы. - Всесоюзная промышленная выставка. 1957.
  4. Журнал «Радио».  1953 год номер 1 стр. 57
  5. Терещук Р.М., Домбругов Р.М., Босый Н.Д. Справочник радиолюбителя. Под общ. ред. В.В. Огиевского. - Киев, 1957.
  6. Журнал «Радио» 1955 год номера 1, 5, 10.
  7. Материалы постоянного хранения Российского государственного архива.

Об авторе: пос. Володарского
Статья публиковалась в журнале «Радио» №4/2020
Помещена в музей с разрешения автора 9 октября 2020