Области электроники
Электроника - область науки и техники, которая занимается созданием и использованием на практике различных электронных приборов и устройств.
Различают следующие области электроники:
- Физика - область науки, которая изучает процессы, происходящие с заряженными частицами.
- Бытовая электроника. К бытовой электронике относятся устройства и приборы, в которых используются электрический ток, электрическое напряжение, электрическое поле или электромагнитные волны.
- Энергетика - транспортировка, выработка и потребление электрической энергии.
- Микроэлектроника. Микроэлектроника делится на оптоэлектронику (устройства, в которых используются потоки фотонов и электрический ток), аудио-видеотехнику (устройства преобразования и усиления видеоизображений и звука), цифровую микроэлектронику (устройства на микропроцессорах и микросхемах).
История развития электроники в 19-20 веке
Возникновению и развитию электроники способствовал общий прогресс науки, который был связан с деятельностью таких ученых, как Гильберт, Галилей, Герц, Максвелл, Фарадей и многие другие. Как наука, электроника формировалась в начале 20 века после:
- Создания основ электродинамики - Максвелл, 1861-1873 гг.
- Открытия и исследования фотопроводимости - Смит, 1873 г.
- Открытия и исследования односторонней проводимости контакта металл-полупроводник – Браун, 1874 г.
- Исследования свойств термоэлектронной эмиссии – Ричардсон, 1900-1901 гг.
- Исследования фотоэлектронной эмиссии – Герц, 1887 г.
- Исследования рентгеновских лучей – Рентген, 1895 г.
- Открытия электрона – Томсон, 1897 г.
- Создания электронной теории – Лоренц, 1892-1909 гг.
- Создания системы передачи-приема сигналов при помощи электромагнитных волн – Попов, 1895 г.
Начало разработки электровакуумных приборов связано с изобретением лампового диода Флемингом в 1904 году, трехэлектродной лампы-триода Форестом в 1906 году, использованием триода в процессе генерирования электрических колебаний - Мейснером в 1913 году, разработкой мощных генераторных ламп Бонч - Бруевичем в 1919 - 1925 году. Однокаскадные и многокаскадные фотоэлектронные умножители (Тимофеев 1928 и Кубецкий 1930) позволили создать звуковое кино. Создание многорезонаторного магнетрона Алексеевым и Маляровым 1936-1937 и отражательного клистрона послужило основой для развития радиолокации.
В конце 20-х годов прошлого века в Советском Союзе началось развитие телевидения. С 1931 проводились регулярные телевизионные передачи на средних волнах по системе малокадрового механического телевидения. С середины 30-х годов механические начали вытесняться электронными. В 30-х годах окончательно сформировалась школа радиотехники и радиофизики, была подготовлена научно-техническая база электросвязи, телевидения, радиолокации, радионавигации и т.п. До 50-х годов развитие электроники было связано, в основном, с совершенствованием электровакуумных приборов и устройств на их основе. Развитие полупроводниковой электроники определили:
- Изобретение кристадина – Лосев, 1922 г.
- Изобретение транзистора - Шокли, Бардин, Браттейн, 1948 г.
Разработка планарной технологии полупроводниковых структур (конец 50-х — начало 60-х годов), а также методов интеграции большого количества элементарных приборов на единственной монокристаллической полупроводниковой пластине способствовало становлению новой области электроники — микроэлектроники, которая использовала достижения физики твёрдого тела, прецизионной технологии, схемотехники и прикладной математики. В 1955 году Прохоров и Басов (независимо от Гордона, Таунса и Цайгера) изобрели молекулярный генератор, представляющий собой первый прибор квантовой электроники. Данное изобретение является началом развития нового направления электронного приборостроения, которое было связано с разработкой и использованием усилителей, преобразователей и генераторов электромагнитных колебаний, действие которых было основано на эффекте вынужденного излучения. Успехи в квантовой электроники привели к преобразованиям в технологиях электронного приборостроения, где использование лазеров позволяет концентрировать световую энергию в пространстве, в времени, а также в узком спектральном интервале, что является основой процессов литографии, контроля микросхем и т. п.
