Первый фототранзистор был создан сотрудником Лаборатории Белла (Bell Telephone Laboratories, или коротко Bell Labs) Джоном Шайвом в 1948 году и отличался от обычного транзистора тем, что корпус у него был прозрачным и имел два усика контактов — коллектора и эмиттера, а не три, как у обычного. Третий усик, который подсоединялся к базе транзистора и управлял им, был здесь не нужен, потому что база фототранзистора, сделанная Шайвом из германия, реагировала на луч света. Транзистором можно было управлять светом.
Фото: AT&T
Трудно понять, почему в Bell Labs презентацию фототранзистора провели только спустя два года, тогда как свой первый транзистор сотрудники этой лаборатории Уолтер Браттейн и Джон Бардин предъявили миру и руководству American Telephone and Telegraph Company (AT&T Company) в том же 1947 году, когда они сделали. Возможно, фототранзистор в лаборатории придерживали на случай, если руководство AT&T Company проявит недовольство низкими темпами работ и пригрозит своему научному подразделению сокращением бюджета. Сейчас можно только гадать. Но как бы там ни было, в 1950 году фототранзистор все-таки предъявили высшему начальству. В торжественной обстановке, с приглашением фотографов и журналистов в штаб-квартиру Bell Labs в городке Мюррей-Хилл, штат Нью-Джерси.
Размером «герой дня» был с патрон для мелкокалиберной винтовки (22-го калибра по-американски), что в первую очередь не преминули отметить журналисты в своих репортажах. Второй и последней подробностью о нем было то, что это «абсолютно новый тип “электрического глаза”». И это было верно, фототранзисторы сейчас входят практически во все электронные охранные системы.
А тогда, в конце 1940-х–начале 50-х, эпоха электроники только начиналась. В начале XX века с развитием радио и электротехники появилась необходимость создавать сложные схемы управления электроприборами. В каком-то из узлов схемы надо усиливать сигнал, где-то его ослаблять, где-то генерировать его на «пустом месте» и т. д. Появились два основных инструмента управления схемами — диод (он пропускал ток в одном направлении) и триод (он усиливал, преобразовывал и генерировал ток в цепи). Они имели вид вакуумных ламп довольно большого размера. В погоне за усилением радиосигнала при дальней связи лампы достигли двухметрового размера, и неизвестно, чем бы закончилась эта гигантомания, если бы не обнаружилось, что возможен путь миниатюризации схем с использованием в триодах и диодах полупроводников.
В 1925 году компания AT&T создала научно-конструкторское подразделение Bell Labs, набрала туда молодых талантливых физиков и поставила перед ними задачу стать первыми. В чем первыми, они и сами были должны знать. За это компания платила им хорошие деньги. А чтобы молодые физики не отвлекались на соблазны большого города, лабораторию из Нью-Йорка переселили в городок Мюррей-Хилл в штате Нью-Джерси. Здесь и были созданы первые в мире полупроводниковый триод (транзистор) и фототранзистор, а также сделана масса других важных изобретений в области электроники, благодаря которым материнская компания AT&T к концу века разрослась в огромную корпорацию, одну из самых богатых в мире.
За транзистор его создателям дали Нобелевскую премию, за фототранзистор Шайву никаких премий не дали, кроме, наверное, корпоративной, денежной, а может быть, и ее не дали, история науки об этом умалчивает. Он в своей жизни сделал еще много изобретений в области полупроводников, получил не один десяток патентов, но знаменитым стал благодаря учебному наглядному пособию, которое собственноручно смастерил для студентов-физиков. Это была так называемая «волновая машина Шайва». Она похожа на ксилофон, только вместо деревянных клавиш в ней круглые железные прутья, нанизанные на две струны, стоит толкнуть пальцем их в одном месте, и по «ксилофону» пробегает волны одной причудливой формы, если толкнуть в другом месте — другой формы. До эпохи компьютерной графики на «волновой машине Шайва» с основами волновой теории наглядно познакомилось не одно поколение студентов.
Но и про это сегодня забыли, а Bell Labs в Нью-Джерси с 2015 года стала подразделением Nokia. В прошлом году инженеры Nokia Bell Labs в содружестве с Deutsche Telekom T-Labs и Мюнхенским техническим университетом достигли скорости передачи данных по оптоволокну в 1 терабит в секунду. Это в тысячу раз быстрее, чем в нынешних коммерчески доступных технологиях. А ведь все началось с фототранзистора Шайва.
Сергей Петухов