Юный техник 1975-10, страница 13

лучшем случае на несколько десятков процентов меньше входного и уж никак не больше него. Это обстоятельство, казалось бы, серьезно препятствовало приме нению новых устройств. Ведь не ставить же после каждого кристалла еще и усилитель. Тогда размеры устройств возросли бы по меньшей мере вдвое.

Нельзя ли сделать так, чтобы сигнал как бы сам собой усиливался, путешествуя внутри кристалла? Теоретическую возможность такого явления предсказали в 1961 году советские физики М Герценштейн и В. Пустовойт. Чтобы понять почему возможен такой «трюк» с рэлеевской волной, давайте совершим небольшое путешествие в квантовую теорию акустики

Подобно тому как электромагнитную волну можно представить в виде квантов электромагнитной энергии — фотонов, звуковую волну рассматривают как поток квантов звуковой энергии — фо-нонов. Как и положено частицам, фононы могут сталкиваться друг с другом, а также и с другими частицами, например с электронами.

Создадим на концах проводника некоторую разность потенциалов Под действием сип электрического поля в нем возникнет упорядоченное движение электронов Пустим теперь в том же направлении звуковую волну. Если скорость электронов будет меньше скорости волны, то фононы, сталкиваясь с элек тронами, будут отдавать им часть своей энергии. Электроны начнут ускоряться, а волна — ослабевать И наоборот. Если электроны движутся быстрее волны, они догоняют фононы и отдают им свою энергию. Произойдет усиление звуковой волны. Правда, пока еще чисто теоретически.

Чтобы получить мощный поток электронов, нужен проводник, а чтобы возбудить рэлеевскую вол

ну — пьезоэлектрик Но пьезо-электрики плохо проводят электрический ток! Как сочетать в одном кристалле свойства и того и другого?

Решение этой проблемы было найдено в 1964 году советскими физиками Ю. Гуляевь м и В. Пус-товойтом Они предложили изготовить усилитель рэлеевских волн, напылив полупроводник на поверхность пьезоэлектрика Получилась своебразная «слойка». Электроны текут себе в полупроводнике, а звуковые волны — в пьезоэлектрике На границе соприкосновения двух материалов происходит «гонка» электронов и фононов. На этой границе и подгоняют электроны звуковую волну, усиливая ее.

Так были успешно изготовлены высокочастотные усилители с коэффициентом усиления около ста миллионов на кристалле величиной со спичечную головку

Кинескоп не толще журнала

Эффекть взаимодействия акустических поверхностных волн с электронами открыли путь к созданию множества оригинальных приборов, аппаратов и устройств

Очень интересную задачу — создание плоских телеэкранов, прием и передачу изображения вообще без электронно-лучевых трубок — решают ученые из Ин ститута радиотехники и электроники под руководством профессора Ю. Гуляева В «телекамере» используется эффект фотопроводимости. Полупроводник меняет свою проводимость при изменении освещенности его поверхно сти На более освещенных участках полупроводника концентрация электронов больше, на менее освещенных она падает. Но мы уже знаем, что поток электронов и рэлеевские волны в «слойке» связаны между собой. Волна будет как бы чувствовать локальные изменения освещенности по-

11