Этот день был таким же, как и многие другие. Начиналась третья шестидневка января тысяча девятьсот тридцать седьмого года. На прошлые выходные они праздновали ее день рождения. Двадцатый по документам и семнадцатый в действительности. Утром Оля выбежала на зарядку, предварительно выслушав все, что Сергей думает про жен, занимающихся с утра таким безобразием, вместо того чтобы готовить мужу завтрак, пока тот с гирями разминается. "Во сне с гирями разминаться легко и приятно!" – ехидно подумала Оля, оставив его лежащим в постели.
Попив чаю, они, как обычно, взяли личное оружие и пошли на работу. Таскать с собой личное оружие, куда бы ты ни шел, ее долго приучал Сергей, проявляя при этом несвойственные ему занудство и бескомпромиссность. Постепенно пистолет в кармане или сумке стал столь привычным, что его отсутствие создавало ощутимый дискомфорт. Олю в этом случае охватывали зудящее беспокойство, чувство, что она забыла нечто важное и должна его немедленно найти.
Последнюю неделю Ольга возилась с установкой по искусственному выращиванию кристаллов кварца, изготовленной по ее заказу. Установка напоминала большой автоклав, загружались в нее обломки кристаллов ни на что не годного молочного кварца, которые геологи находили в неограниченных количествах, и щелочной раствор. Все это нагревалось до температуры четыреста градусов, создавая давление внутри установки в тысячу атмосфер. Кристаллы постепенно растворялись в щелочи, нагреватель располагался снизу, когда нагретый раствор поднимался к затравочным кристалликам кварца, расположенным вверху автоклава, он, охлаждаясь, создавал так называемую перенасыщенную зону. Кварц, осаждаясь на затравках, потихоньку рос со скоростью один миллиметр в сутки. Затравки размещались в четыре этажа, по дюжине на одном уровне. Теоретически установка должна была выдавать сырья на десять тысяч кварцевых резонаторов в год, что было много, но недостаточно и не могло покрыть потребности страны. Но, как говорится, лиха беда начало, хотя установка была дорогой, ее пришлось изнутри золотить, чтобы изолировать сталь от агрессивной среды, но оно того стоило, а повторить то, что уже сделано, всегда проще. Кварцевые резонаторы постоянно росли в цене за рубежом в силу ограниченного количества натурального кристаллического кварца, пригодного для изготовления резонаторов. Так что перспективы у этого изобретения были очень радужные.
Прибор для зонной очистки германия она собрала и испробовала еще летом. "Сейчас, разглядывая мою рабочую установку, каждый скажет: "Что там собирать, детская игрушка!" – а на самом деле пришлось побегать!" – подумала она, вспоминая прошедшие дни.
Собрать кинематическую часть, опробовать колбу, вакуумирование, изготовить графитовую лодочку, достать кристаллик германия, узнать ориентацию осей, приклеить на подложку. Частично она решала эти вопросы на заводе, частично в МГУ, а кинематику заказала старому часовщику. Даже привод оставила пружинный. Графитовую лодочку несколько часов отжигали в электрической печи, чтобы выгнать все летучие примеси.
Когда главный инженер принес ей полученные вещества, германий, индий и сурьму вместе с накладной на подпись, установка уже была готова.
– Когда новое мировое открытие будем праздновать, Оля? – с легкой иронией спросил он, разглядывая ее сооружение. Выглядело оно невзрачно.
Колба из кварцевого стекла на подставках была вставлена в тонкое нагревательное кольцо шириной два сантиметра. Кольцо представляло собой отражатель из нержавейки, внутри которого была проложена вольфрамовая спираль. Крепилось оно к маленькой тележке на колесиках, которую тонкой ниткой тянул странный механизм, смонтированный из многих шестеренок в простом деревянном ящике.
– Дня через два-три, Виктор Андреевич, – спокойно ответила Оля.
– Так ты ж говорила, через полгода!
– Вы бы мне не поверили, решили бы, что у меня с головой непорядок.
– После твоих штырьковых ламп я во все поверю. Директор рассказывал, он Лютову твои чертежи для новой установки передал, так тот удивился, что автоклав на полкуба нужно весь изнутри позолотить. Но как узнал, что для тебя, взял сразу. Он Павлу Митрофановичу рассказал, что шестьдесят второй завод стал выпускать в пять раз больше радиостанций в день, после того как вы с Лосевым там похозяйничали. – Виктор Андреевич со значением посмотрел на Олю.
– Так мы же там новую технологию внедрили.
– Все равно нехорошо получается. Наш завод за год с трудом в три раза увеличил выпуск штырьковых ламп по сравнению с планом на старые изделия. А тут вы за три месяца, трах-бах, и в пять раз увеличили выпуск. Для своего завода нужно больше работать, Стрельцова.
– Страна у нас одна, Виктор Андреевич.
– Несправедливо это. Мы для них новую технологию разработали, а завод с этого ничего не имеет.
Олю всегда удивляла эта особенность людей – стоять в рядах победителей и долго бить себя кулаком в грудь, рассказывая, сколько ночей они лично не спали ради этого события.
– Так выставьте счет Лютову за разработанную технологию и список отличившихся на награждение подайте, он счет переправит военным. По факту внедрения те с удовольствием оплатят, они нарадоваться новым изделиям не могут. Завод получит деньги на премирование. Ну и ордена дадут каждому. Только это уже ваша с директором забота.
Главный инженер, задумавшись, пошел к кабинету директора.
– Приходите через три дня, проверим, что получилось, – весело сказала ему вслед Оля, загружая графитовую лодочку германием.
Тот непонимающе качнул головой, занятый своими мыслями.
Оля, вставив наполненную лодочку в колбу, отправилась к стекольщикам заделывать основное отверстие. Затем отдала колбу на вакуумную установку, через специальный стеклянный отвод откачать воздух и заварить емкость. Можно было начинать зонную очистку. Она оценивала: придется осуществить не менее шести проходов вдоль будущего слитка, перед тем как измерять зависимость сопротивления от температуры и сравнивать параметры проводимости с теоретическими кривыми. По отклонению можно грубо оценить количество примесей, вносящих вклад в проводимость. Оля знала: чтобы достичь в будущем устойчивых параметров полупроводниковых диодов и триодов, нужно к тем двум девяткам чистоты материала, которые уже есть, добавить еще семь, а желательно восемь после запятой. Одна примесь на десять миллиардов атомов основной решетки – такой степени чистоты материала еще никто не получал. Естественно, глядя на ее колбу, трудно было поверить, что через двенадцать часов значительная часть загруженного в нее вещества приобретет такие параметры.
"Настоящие чудеса никогда не бросаются в глаза и не собирают толпы народа. Природа щедро дарует их нам, а мы жадно глотаем все подряд, не замечая, не разбирая вкуса и цвета. И вечно ноем, как скучна и неинтересна наша жизнь… Надо хоть немного вздремнуть, мысли какие-то странные в голову лезут!" – подумала Оля. Она завела будильник, чтобы проснуться через два часа, села поудобнее, положила голову на книжку в мягком переплете.
В деревянном ящике тикал странный механизм, наматывая нитку на вал со скоростью двадцать сантиметров в час. Сорокасантиметровую графитовую лодочку нагревательное кольцо должно было пройти от одного края до другого за два часа. Потом следовало выставить кольцо на начало. И так шесть раз подряд. "Точно как в том анекдоте про грузина!" – подумала Оля, засыпая.
На следующий день она уже демонстрировала Лосеву очищенный слиток и его проводимость. Десять девяток получить не удалось, впрочем, это уже было вопросом дальнейшего совершенствования технологии. Полученного результата вполне хватало для изготовления полупроводниковых диодов и транзисторов. Для этого зонным выравниванием нужно было получить исходный материал. В один конец графитовой лодочки помещали соответствующим образом ориентированный затравочный кристалл германия, прижатый к слитку поликристаллического очищенного материала. В торце слитка со стороны затравки имелась прорезь с вложенными в нее небольшими пластинками германия n-типа, либо просто была вложена щепотка сурьмы. Проводя однократное прохождение по слитку расплавленной зоны металла, получали равномерно легированный сурьмой материал. На фронте охлаждения зоны оставалось ровно столько сурьмы, сколько нужно было для получения требуемого удельного сопротивления базы n-типа.
Основной слиток Оля отнесла оптикам. За этот год удалось создать на заводе свою оптическую лабораторию и взять на работу пару толковых студентов, специализировавшихся в кристаллографии. Так что резку и ориентацию кристаллов проводили на месте. Порезав слиток на тонкие пластинки, Стрельцова получила заготовки для изготовления сплавных плоскостных транзисторов и диодов. Сплавной плоскостной транзистор представлял собой тонкую пластинку германия, в которую с разных сторон вплавлялись два шарика из индия, один поменьше, второй побольше, образующих соответственно эмиттер и коллектор. Если подобрать режимы так, чтобы ширина базы между эмиттером и коллектором была минимальной, такая технология позволила бы изготавливать надежные низкочастотные транзисторы с максимальной частотой до одного мегагерца.