— Теперь, Ильин, мы хотели бы послушать, что ответил на твоё письмо Никита Сергеевич Хрущёв, — в беседу вступил учитель, который решил, что она пошла куда-то не туда.

— Да, сейчас, — я достал вложенное между страниц тетради письмо, и зачитал его.

"Здравствуй, Глеб. Как ты, наверное, догадываешься, Первый секретарь ЦК КПСС весьма занятой человек, все его силы уходят на управление нашей великой страной, иначе он никогда не оставил бы без личного внимания письмо столь любознательного школьника, как ты. Нам поручили его прочитать и дать ответы на интересующие тебя вопросы.

Сначала терминология. Судя по всему "технологическим укладом" ты называешь волну технологии и сопутствующий ей экономический цикл, описанные русским учёным-экономистом Николаем Дмитриевичем Кондратьевым. Должны тебя огорчить, невозможно заранее точно предсказать какой будет следующая волна технологии, пока её признаки не станут явными.

К сожалению, ты также заблуждаешься относительно будущего транзисторов и вместе с ними будущего электронно-вычислительных машин. В этом году в Совете министров СССР состоялось совещание генеральных конструкторов, которое вынесло вердикт: Транзистор никогда не войдет в серьёзную аппаратуру. Перспективой применения транзисторов могут быть разве что слуховые аппараты. Пусть этим занимается Министерство социального обеспечения.

Дело в том, что транзисторы неустойчивы к изменениям температуры и имеют слабую повторяемость параметров. Это всё равно, что неодинаковые шарики в подшипнике, естественно, что такой подшипник хорошо работать не будет.

Тем не менее, нас не может не радовать тот факт, что в наших советских школах воспитываются столь творчески мыслящие учащиеся, не боящиеся бросить вызов устоявшимся научным истинам. Желаем тебе успехов в учёбе и труде".

— Глеб, получается, что твоё письмо целиком ошибка? — с места не выдержала Инка, забыв поднять руку.

— Нет, не так. Тот, кто написал мне ответ, считает, что моё письмо ошибка.

— Тебе же из правительства это написали.

— Ну и что. Те, кто написали мне ответ, в его основу положили выводы министерского совещания по транзисторам. Я думаю, что эти выводы сделаны специалистами, например, по электронным лампам, а не транзисторам. Это всё равно, как если бы выдающийся специалист по паровым машинам в эпоху их расцвета дал заключение о перспективах двигателей внутреннего сгорания по их первым уродливым экземплярам, которые без конца глохли и ломались. Обрати ещё внимание, Инна, что в ответе нет ни слова про ликвидацию артелей.

— Почему?

— Думай сама.

Это выступление на классном часе я затеял с двумя главными целями — во-первых, не бояться выступать перед людьми, в том числе, не верящими мне людьми, а это не то же самое, что отвечать учителю у доски, во-вторых, посеять сомнение у одноклассников, что правительство всегда всё делает правильно.

— Ильин, ты не мог бы дать мне на время твою тетрадь, думаю, что другим учителям тоже было бы интересно ознакомиться с твоим письмом, — снова обратился ко мне учитель географии.

— Нет, у меня там есть и другие личные записи.

— Тогда снимаю свою просьбу. На этом классный час заканчивается, все свободны.

Вообще, к классному часу, и мои одноклассники, и я сам относились как к затеянной старшими бесполезной формальности. Предполагаю, что это не исключение, и в других классах и школах происходит то же самое.

Безоговорочно отрицающее все мои предположения официальное письмо, суть которого можно описать в трёх словах "пошёл на фиг", меня всё-таки задело. Есть два варианта реакции на этот ответ, первый самый простой — подождать, пока за рубежом не сделают первую микросхему, а потом написать им письмо: я же говорил, а вы мне не верили! Кстати, а когда её сделают? В хранящейся в памяти книге нет точной даты изготовления первой микросхемы, можно лишь прикинуть примерную. По косвенным данным это приблизительно 1960 год. Ну, и конечно же, этот вариант детской обиды нужно отбросить как неконструктивный.

Остаётся второй, попытаться сделать простейшую интегральную схему, хотя бы из двух транзисторов, самому. Если сделать не удастся, то создать конструкцию и технологию теоретически. Главному герою книги работать было минимум вдвое проще, по сути, он должен был разрабатывать лишь конструкцию, а идеальная технология всегда была в его распоряжении.

Информации о технологии производства "простых" интегральных схем в книге очень мало, указан материал — кристалл кремния, термины "фотошаблон, фоторезист" и одна фраза, описывающая так называемую планарную технологию. С другой стороны, тем интереснее будет додуматься до всего остального самому, имея в качестве подсказки сам факт возможности существования таких микросхем.

Какие проблемы стоят передо мной на этом пути?

1.Получить достаточно большой кристалл достаточно чистого кремния с ровной горизонтальной поверхностью.

Нетрудно достать распространённое исходное вещество двуокись кремния SiO2, это кварц, горный хрусталь, специальный песок. Получить из него кремний можно с помощью обыкновенной окислительно-восстановительной реакции, например, с активными металлами, магнием или щелочными. Хотя, щелочные, наверное, слишком активны, то есть вместо чистого кремния и окиси щелочного металла может получиться окись щелочного металла и силицид этого металла. Интересно, а с магнием не может получиться то же самое? Надо будет спросить у химички. Формула химической реакции: SiO2+2Mg=Si+2MgO.

Допустим, кремний получен, но он будет вместе с мусором в виде окиси магния и частично силицида магния. Было бы совсем хорошо, если бы лишний мусор был газом или жидкостью, тогда избавиться от него гораздо проще. Такие реакции, возможно есть, например:

SiO2+C=Si+CO2.

Надо опять же спросить у химички. Пусть кремний выделен, но получится он, скорее всего, в виде порошка, а нужен кристалл. На уроке химии мы получали кристаллы поваренной соли из перенасыщенного раствора, но кремний-то в воде не растворяется, может он растворяется в чём-нибудь другом? Снова требуются вопросы к учительнице.

Допустим, требуемый кристалл кремния получен, какие ещё проблемы нужно решить, чтобы сделать интегральную схему?

Раз транзисторы сейчас существуют, значит, один транзистор на кристалле кремния или германия делать умеют, остаётся:

2.Сформировать на одном кристалле много транзисторов и других электронных компонентов.

3.Суметь их изолировать друг от друга.

4.Суметь соединить их между собой нужным образом согласно электрической схемы.

Для начала нужно получше разобраться в работе транзистора, пока что я знаю от Ивана Ивановича только то, что она основана на p-n переходах, электронной и дырочной проводимости. Эти проводимости достигаются путём внедрения в кристалл кремния донорных и акцепторных примесей, это уже из книги, но что эти примеси в кристаллической решётке кремния делают, я не знаю, не знаю также, какие конкретно вещества могут являться этими донорами и акцепторами. Хочешь, не хочешь, но придётся опять обращаться к учителю физики, других подходящих людей я в Чу не знаю, а возможно, их просто нет.

Вообще-то, в последнее время Иван Иванович малость пришёл в себя, по крайней мере, уже не шарахается от моих простых вопросов. Нужно ещё будет химичку, Нину Сергеевну, насчёт получения кристаллов кремния поспрашивать. Завтра воскресенье, а вот в понедельник химия будет третьим уроком перед большой переменой.

Поспрашивал, оказалось, что кремний из оксида кремния, сиречь песка, можно восстановить и магнием и углеродом. Только реакция с углеродом идёт при температуре сильно за тысячу градусов, Нина Сергеевна обещала уточнить, и при отсутствии воздуха. С магнием попроще, там температура меньше тысячи, но в большом количестве образуются посторонние вещества, правда есть способы с помощью вспомогательных реакций выделить из подобной смеси сравнительно чистый кремний.

Но ещё хуже дело обстоит с получением кристалла кремния из порошка. Получить его можно путём кристаллизации на образце, постепенно вытягивая тот из расплава кремния. А плавится он при 1415 градусах, и происходить всё это должно, разумеется, в вакууме. В общем, идею проделать это в домашних или школьных условиях она убила на корню.

Остаётся описание конструкции и, по возможности, технологии на бумаге. Что касается кремния, то его получение, как чистого, так и с соответствующими примесями, советской промышленностью или, по крайней мере, наукой должно быть уже освоено.

Разговор с Иваном Ивановичем я начал с того, что дал прочитать моё первое письмо к Хрущёву и ответ на него от какого-то НИИ-35. Оба письма он прочёл, а ответное даже прокомментировал: Не верю, что его написал учёный, скорее, секретарь парткома. Ладно, Ильин, ты же не просто так их мне показал, спрашивай, что хотел.

— За счёт чего в кристалле кремния появляются электронная и дырочная проводимости? То есть, я слышал, что за счёт донорных и акцепторных примесей, но что они в кристалле делают, и какие конкретно вещества годятся для кремния в качестве доноров и акцепторов, не знаю.

Физик ответил, подробно и с рисунками кристаллической решётки на доске. В принципе всё было понятно, и сразу родился следующий вопрос: Можно ли на кристалл нарастить слой другого кристалла?

— Можно, собственно, когда ты кидаешь в перенасыщенный раствор поваренной соли её кристаллик, это и происходит.

— А если вещества этих кристаллов разные?

Учитель задумался, и через некоторое время не совсем уверенно сказал: Наверное, можно нарастить и в этом случае, если кристаллические решётки одинаковые.

Беседа с учителем продолжалась ещё добрый час, львиную долю времени занятия радиокружка он уделил мне. В заключение добавил, надеюсь, тебе с письмами повезёт больше чем мне.

Постепенно у меня в голове начала формироваться как конструкция интегральной схемы, так и технологические принципы её производства. Я начал постепенно понимать значение термина "планарная технология". Всё это относилось к проблеме номер два для создания интегральных схем. Поскольку проблема номер один удалена из рассмотрения, то остаются третья и четвёртая, то есть изоляция компонентов друг от друга, и наоборот, соединение там, где это нужно.

На следующий день у нас была контрольная по математике. Решив её минут за двадцать, я, как обычно, занимался своими делами, конкретно сейчас, конструкцией интегральной схемы, как в классную дверь постучали. Раиса Фёдоровна прошла к двери, с кем-то о чём-то коротко поговорила и подошла ко мне: Ильин, тебя вызывают к директору.

— Здравствуйте, Ольга Павловна, вызывали? — приоткрыв дверь в директорский кабинет, спросил я.

— Здравствуй, Ильин, заходи.

— Мне рассказали, что ты пишешь письма Первому секретарю ЦК, Никите Сергеевичу Хрущёву.

— Пишу, вот даже ответ получил.

— Мне рассказали, что твоё письмо признано полностью ошибочным.

— Признано, только признано ошибочно, я уже опровержение пишу.

— Ты считаешь себя умнее товарищей из ЦК?

— Мне ответили не из ЦК, а из научного института.

— Вот видишь, тебе не кажется, что ты позоришь нашу школу?

— Почему обязательно позорю, может быть, наоборот, прославляю.

— Если бы надо было прославлять, то из РОНО бы об этом сообщили. Или по партийной линии, — последнюю часть фразы она произнесла совсем тихо.

— Но ведь запрета прославлять тоже не было?

— Ильин, ты это брось, скромнее надо быть. Доведёт тебя язык до неприятностей. Ладно, иди.

И что это было? Понятно, что. Выражаясь языком книги, система управления второго уровня, когда любой элемент иерархии проявляет инициативу только по указке вышестоящего. У меня появилось чувство, что мои действия в попытке ускорить переход страны на пятый технологический уклад, по большому счёту, бесполезны. Что главная проблема заключается не в этом. В книге высказана мысль, что тирания эффективна в условиях "догоняющей" экономики, когда основные технологические решения известны и требуется лишь быстро их повторить, не тратя время на поиск. Наверное, там забыли указать ещё одно необходимое условие — тиран должен быть умным и бескорыстным.

И вот наступил момент, когда известные технологии повторены и даже усовершенствованы, и пора находить принципиально новые решения. Решать на вершине управленческой пирамиды, что правильно, а что нет, нельзя, никакой, даже самый умный человек, не сможет предвидеть отдалённое будущее тех или иных идей. Объявление транзисторов на весьма высоком уровне бесперспективной игрушкой — типичный пример. Между прочим, критика первой части моего письма, где я пишу о контурах пятого технологического уклада, тоже вполне справедлива, ведь я не мог бы его предвидеть, если бы не сакральное знание. Другое дело, что критика могла быть и более конструктивной, а не простым отрицанием.

* * *

Четвёртая проблема, связь между компонентами может решаться аналогично печатной плате, на слой диэлектрика, в данном случае двуокись кремния, наносится металлизация, затем через соответствующую маску лишнее вытравливается. Или другой вариант, когда через маску наносятся нужные металлические соединения электронных компонентов. Понятно, что там возникнет проблема адгезии и выбор нужного металла-проводника, но решать их должны специалисты. Решение третьей проблемы, изоляция компонентов друг от друга может быть решена либо созданием слоя двуокиси кремния, либо запирающим p-n переходом.

На разработку четырёх более или менее правдоподобно выглядящих конструкций интегральных схем я потратил три недели и закончил за неделю до Нового года. В этот раз письмо получилось большим, с несколькими рисунками и не вписалось в разрешённые 20 грамм. Пришлось отправлять двумя заказными письмами, что обошлось нам с мамой в целых два рубля. На этот раз я отправил их не в Кремль, а прямо в институт по обратному адресу на конверте. Была мысль написать в письме, что копия отправлена в ЦК, чтобы его не выкинули, не показав специалистам, но я от неё отказался. Реально отправить копию — это ещё два рубля, а писать неправду нельзя.

Глава 11.

Вот и закончился этот полный событий 1956 год. Самое важное, что со мной случилось — это получение "книги" с описанием нескольких вариантов будущего почти на сто лет вперёд, сейчас эта "книга" прочно запечатлена в моей памяти. Судя по тому, что уже сбылось, дело движется к не самому хорошему варианту. Сколько-нибудь заметно повлиять на события мне не удалось, а может быть и не удастся, не так уж много может сделать один человек. Но опускать руки я не собираюсь, текущую фазу моих действий можно, пожалуй, назвать романом в письмах.

В продолжение этого романа на зимних каникулах я получил второе письмо из НИИ-35. Увы, оно оказалось коротким, написано тем же почерком, и по содержанию не слишком сильно отличалось от первого:

"Здравствуй, Глеб! Мы рады, что ты проявляешь настойчивость, присущую настоящему комсомольцу. Вместе с тем вынуждены отметить, что эта настойчивость достойна лучшего применения. Несмотря на то, что ты получил разъяснение о бесперспективности описанной тобой линии развития советской электроники, продолжаешь упорствовать в своём заблуждении. Причиной этого является твой юный возраст и естественный для него недостаток образования.