Радиолампа-триод известна с 1906 г., но транзистор — ее “полупроводниковый аналог”, преобразивший электронику, — создан в конце 1920-х профессором Лейпцигского университета Лилиенфельдом, имя которого сейчас мало кто помнит.

Юлиус Эдгар Лилиенфельд родился в 1881 г. во Львове, столице тогдашней австрийской Галиции, в семье доктора права адвоката Сигизмунда Лилиенфельда.

Получив в 1904 г. диплом Университета им. Фридриха Вильгельма (с 1946 г. – Берлинский университет им. Гумбольдта), где изучал новейшие разделы физики и электроники у Макса Планка, президента Германского физического общества Эмиля Варбурга и др., он занимался мощными ртутными лампами низкого давления на кафедре физики Лейпцигского университета.

В 1910-м защитил докторскую диссертацию и занялся исследованием рентгеновских трубок, причём не бросил эту работу даже после того, как в 1914 г. студентов отправили на войну, лекции свернули, а его патентованные в Англии изобретения стали недоступны и он лишился средств.

Впрочем, заявки на патенты принимали занимавшие нейтральную позицию США, а в 1916 г. саксонское правительство ради научного авторитета открыло Лилиенфельду, как исключение, личную ставку профессора. Но летом 1917-го США вступили в войну, и его патенты приобрели статус “конфискованного имущества противника”.

В 1919-м он впервые описал видимое глазом слабое “серовато-голубоватое” свечение у анода рентгеновских трубок при подаче напряжения в 5 кВ, названное “излучением Лилиенфельда” (в 1946 г. оно было исследовано советскими физиками Нобелевским лауреатом академиком В. Л. Гинзбургом и академиком И. М. Франком как переходное излучение).

В 1921 г. Лилиенфельд поехал в Нью-Йорк читать лекции в университете и отстаивать права на свои патенты, похищенные в 1919-м Томасом В. Миллером — куратором по имуществу противника — за взятку “из высших кругов”. В 1927-м Миллера судили за мошенничество, особенно за продажу германских патентов “по бросовым ценам”.

В Нью-Йорке Лилиенфельд познакомился с американкой Беатрис Гинзбург, в 1926 г. женился и оставил свою должность в Лейпциге: в Европе наступал фашизм.

В 1927 г. он получил статус эмигранта и с 1928-го заведовал Ergon Research Lab (радиоэлектроника) в г. Малден (шт. Массачусетс), занимаясь оксидными алюминиевыми пленками и их применением в электролитических конденсаторах, что способствовало и разработке транзистора. А сейчас “годовая прибыль мирового бизнеса с конденсаторами” исчисляется миллиардами долларов.

Еще в 1922 г. Лилиенфельд подал заявку на “…устройство, испускающее электроны только за счет электромагнитного поля” (автоэлектронный эффект). Автоэлектронное устройство с контактом покрытым очищенным веществом, который испускает поток электронов и очищается бомбардировкой электронами, в 1926 г. получило патент США № 1578045.

В 1923 г., узнав оработе немецкого физика Вальтера Шоттки по исследованию холодных и горячих электронных разрядов, Лилиенфельд описал низковольтный полупроводниковый выпрямитель: “…выпрямитель с током в 3 А применим для зарядки аккумуляторов и других целей” -- и в 1926-м запатентовал выпрямитель переменного тока, первое из его твердотельных устройств.

Затем получил патенты на модуляцию проводимости твердого вещества поперечным электромагнитным полем. Он установил, что подача напряжения на слабопроводящий материал изменяет его проводимость, вызывая усиление электрических колебаний.

Его первый патент на транзистор заявлен в 1926 г. (№ 1745175 от 1928 г.), это был полевой транзистор — комбинация металла и полупроводника.

Второй патент следует из первого, заявлен в 1928-м (№ 1900018 от 1933 г.): полевой транзистор, работающий в режиме обеднения.

В 1928 г. заявлено устройство с полевой эмиссией, названное им “электронным триодом”, который можно использовать как генератор рентгеновских лучей или переменного тока (№ 1979275, выдан в 1934 г.).

Еще один патент — усилитель электрического тока (№ 1877140 от 1932 г.) — описывает транзистор на металлической основе (полупроводниковый транзистор “полупроводник/металл”) и транзистор Шоттки с p-n-коллектором. Это — первый известный патент на транзистор с металлической базой.

К сожалению, Лилиенфельд страдал аллергией на полевые культуры. В 1934 г. он получил американское гражданство, и в 1935-м супруги построили дом в г. Сент-Томас, на американских Виргинских островах в Карибском море с хорошим климатом. Там он поддерживал научные связи с Альбертом Эйнштейном и другими учеными, экспериментировал в домашней лаборатории и ездил “на континент” проверять результаты на практике и патентовать их.

С полевым транзистором он “поторопился” лет на пятнадцать: материалов для изготовления надежного экземпляра еще не было, но прогресс электроники доказал его научную прозорливость.

В 1938 г. его сокурсник по университету -, немецкий физик Роберт Вихард Поль, и Рудольф Хильш разработали в Гёттингене первый в мире действующий “твердотельный” полупроводниковый транзистор с солью — бромидом калия в качестве полупроводника.

В 1945—1947 гг. в США по заказу Лаборатории Белла исследователи У. Шокли, Дж. Бардин и У. Браттейн создали полупроводниковое устройство с относительно устойчивым транзисторным эффектом.

В США объявили о создании первого в мире транзистора, но... неожиданно Шокли потребовал монопольные права на изобретение. Формально он руководил работой, основанной на его же патенте. Однако патентные эксперты из лаборатории Белл выяснили, что патент Шокли практически повторяет патенты Лилиенфельда, поэтому никаких привилегий на полевой транзистор этой группе учёных вообще не было выдано.

О самом Лилиенфельде, работавшем “неподалеку”, никто и не вспомнил.

В 1956 г. их наградили Нобелевской премией, уже за планарный транзистор, и добросовестный Дж. Бэрдин отметил в Нобелевской лекции, что они основывались на опыте Лилиенфельда и Поля, на теории Шоттки о проводимости в полупроводниках и на разработках советских ученых А. Иоффе и И. Френкеля в Ленинграде и В. Давыдова в Киеве.

В 1949 г. московская студентка 22-летняя Сусанна Мадоян за время своей дипломной практики в институте электроники (закрытом, поэтому результаты работы не подлежали широкой публикации) под руководством А. В. Красилова сама сделала работающий транзистор. А в начале 1950-х Вадим Лашкарев в Киеве создал собственные транзисторы на основе явлений в p-n-переходе, открытом им еще в 1939 г.

Теоретических публикаций у Лилиенфельда мало — лишь принципиальные вопросы, но фундаментальная теория и области ее применения, представленные им Электрохимическому обществу в докладе от 1930 г. и в двух статьях, от 1932 и 1935 гг., актуальны и сегодня.

На его имя выдано 15 германских и 60 американских патентов (права на некоторые он отстаивал до последнего дня).

Юлиус Лилиенфельд скончался 28 августа 1963 г. в США, в г. Шарлотта-Амалия в возрасте 82 лет.

В 1988 г. по завещанию Беатрис Лилиенфельд Американское физическое общество учредило премию имени Юлиуса Эдгара Лилиенфельда “В знак признания выдающихся заслуг в физике ученого-лектора, способного раскрыть тему для слушателей самого разного уровня»

Версия для печати (без изображений)