Глава 13
Сначала мы пробовали так называемый "мокрый" метод, который применяли и немцы — химическое осаждение пленок из растворов. Берутся свинцовый сахар (гидрат ацетата свинца, он же — уксуснокислый свинец), тиомочевина, едкий натрий, эти растворы смешиваются в емкости, и на ее дно, точнее — на подложку — через минуту-полторы начинает выпадать сернистый свинец. Подложку достают, промывают, и осаждают таким же образом второй слой, если надо — третий — мы доходили до шести. Потом осторожная сушка — каждого слоя или уже всего элемента, но чтобы он не прогревался свыше ста градусов, чтобы находящаяся внутри слоев вода не разорвала пленку, потом выдержать годик, пока содержание кислорода придет в равновесие — чтобы он проник между кристаллами, активировал их, и характеристики элемента пришли в норму — и - вуаля! — ИК-детектор готов! Вот это "выдержать годик" нас и не устраивало. Но тогда мы еще не знали, что если вводить другие кислородосодержащие примеси, то время стабилизации параметров существенно сокращается.
Собственно, до войны эту технологию использовали все — и американцы, и англичане, и немцы. Соответственно, всех это не устраивало, точнее, только немцы знали, что надо выдерживать элементы год, у остальных были те же проблемы с работой свежеиспеченных приборов, поэтому что англичане, что американцы серносвинцовые элементы не жаловали. И их можно было понять — были ведь и другие вещества, подходящие для работы в ИК-спектре — селениды, таллофиды — то есть элементы из сернистого таллия — в СССР их изучал Сивков еще в тридцать восьмом. Англичане работали именно по ним. Но таллофиды были очень инерционны и зависели от температуры. Только сульфид свинца обладал приемлемой температурной зависимостью и малой инерционностью, позволявшей применять его в механических сканирующих системах, а других сейчас, чтобы получить картинку, и не было — электронным лучом по элементу не поводишь, да и размер его мал — от миллиметра до сантиметра в лучшем случае — при больших размерах характеристики начинали сильно плавать по разным участкам пленки. Так что — хочешь нормальную ИК-технику — используй сернистый свинец. Но, так как "все знали", что серносвинцовые элементы пока ни у кого нормально не получались, то по ним особо и не работали — зачем тратить время на технологию, которая скорее всего не выстрелит? Те же англосаксы в этой области копошились очень неспешно, хотя я-то помнил, что именно серносвинцовые ИК-детекторы стояли на Сайдуиндере — американской ракете воздух-воздух с ИК-самонаведением. То есть им удалось достичь нормального быстродействия, а ведь это лет через десять, ну может пятнадцать, то есть технологии скорее всего ушли не так уж далеко от наших. И вот это мое "знал" заставляло меня продавливать работы по этим элементам несмотря на скепсис опытных людей. На мое счастье, у нас подобралось несколько молодых специалистов, которые, наоборот, не знали обо всех сложностях. Соответственно, в работе их ничто не тормозило, а моя уверенность в успехе, наоборот, подталкивала их к исследованиям. Знание и незнание сложились и дали результат — бывает и так.
И вскоре мы действительно выяснили, насколько сернистый свинец лучше. Так, при частоте модуляции освещения всего лишь в сто герц чувствительность селеновых фотосопротивлений падала в три, а таллофидных — в два раза. Для сернистосвинцовых даже на десяти килогерцах падение составляло всего тридцать процентов, а вплоть до килогерца — пять-десять процентов — ну, тут многое зависело от технологии изготовления. Скажем, позднее мы пробовали создавать "мокрые" фотосопротивления с гидразином в качестве кислородсодрежащей примеси — так они не могли работать на частотах выше килогерца. А вот гидросульфид натрия давал быстродействующие элементы, но к тому времени это было уже неинтересно. Да и одним элементом отследить быстродвижущиеся цели было проще — если модулировать сигнал от цели. Поэтому-то на сульфиде свинца и сошелся клин — только он обеспечивал приемлемые характеристики работы. Так что — если не работать по этому веществу — не будет нормальной ИК-техники — как и было у англосаксов. А если работать — нужны другие технологии, не "мокрые", как у немцев, а "сухие" — как у нас.
Естественно, сначала мы по этой технологии практически ничего не знали, имея лишь скудные сведения из тех статей, что нам удалось обнаружить в библиотеках — в журналах "Электричество", "Журнал Технической Физики" и так далее. Поэтому мы просто напыляли пленки в вакууме и потом пытались понять — что же мы получили. Соответственно, наши элементы получались очень нестабильными — то работают нормально, если вообще работают, а потом — бац! — и сдыхают. А то изначально работают еле-еле, но зато стабильно. Потом, весной сорок второго, наши специалисты пообщались Борисом Тимофеевичем Коломийцем — уже тогда видным специалистом по фотоэлементам — да он уже в тридцать восьмом создал солнечную батарею на основе сернистого таллия! Я, когда об этом узнал, немного обалдел. Правда, потом мне рассказали, что еще в 1839 Александр Эдмон Беккерель, сын того самого Антуана Сезара Беккереля и отец Антуана Анри, тоже Беккереля, и тоже — "того самого", открыл фотогальванический эффект и создал действительно первую солнечную батарею. Потом, в 1883, Чарльз Фриттс создал свою солнечную батарею из селена, покрытого тонким слоем золота. Так что я сказал "Солнечным батареям быть!" и запустил проект по их исследованию — естественно, не на каких-то там селенах и таллиях, а на нормальном — для меня — поликристаллическом кремнии, благо поликристаллические пленки мы уже исследовали. Так вот, Коломиец рассказал нашим специалистам про фотосопротивления много нового и интересного, и после двухмесячной стажировки Физико-техническом институте АН СССР они приехали довольно воодушевленные и бурлящие будущими подвигами на ниве науки. Да и потом, когда мы прихватили на артиллерийских позициях немецких специалистов из лабораторий фирмы ELAK — Электро-акустической фирмы из Киля, те также рассказали, что и как — тогда-то мы поняли, из-за чего у нас были проблемы.
Но к тому моменту мы работали уже по другим технологиям изготовления элементов — вакуумной и физической. Точнее, они обе были и вакуумными, и физическими — поликристаллическая пленка сульфида свинца в обоих случаях получалась осаждением при нагреве в вакууме. Но температуры и дальнейшая технология были разные, поэтому как-то так и сложились такие названия. Сам принцип таких физических методов родился как раз в процессе моих попыток создать биржу проектов, когда я еще бегал по лабораториям сам, пытаясь разрулить возникавшие проблемы силами других специалистов. Осаждением пленок в вакууме мы занялись, естественно, с моей подачи — я тренировал народ для будущих прорывов в микроэлектронике, поэтому с конца сорок первого сутками напролет сначала пара десятков, а к весне сорок второго — уже более трехсот человек только и делали, что тренировались испарять и осаждать разные вещества. Пока — только чтобы набить руку, потренироваться в методах получения пленок и исследовании их свойств. Ну, был и выхлоп — мы стали производить резисторные матрицы для радиоаппаратуры, что уменьшило трудоемкость ее изготовления, массу и размеры, затем пошли конденсаторные матрицы — для регистровой памяти наших первых ЭВМ, еще на лампах. В общем, работали не впустую. И вот, как-то поучаствовав в очередной планерке разработчиков ИК-детекторов, я и спросил:
— Вам ведь нужна поликристаллическая пленка?
— Да.
— А не все-ли равно — как она будет получена?
— Все делают химическим осаждением.