›› Adaptacja Teala

Pod koniec II wojny światowej naukowcy z Bell Telephone Laboratories w Murray Hill, NY, opracowali szereg innowacji metalurgicznych, mają­cych pomóc w wynalezieniu tranzystora. Jeden z nich, Gordon K. Teal, poszukiwał efektywnej metody otrzymywania monokryształów germanu, niezbędnych wobec rosnącego zapotrzebowania na półprzewodnikowe materiały elektroniczne. Znalazł taką metodę w laboratorium metalurgicz­nym Bell Laboratories - była to dobrze znana metalurgom metoda Czo­chralskiego. Z pomocą Johna B. Little’a przystosował tę metodę do hodowania kryształów germanu. A więc jego główną zasługą było roz­szerzenie zastosowania metody Czochralskiego na otrzymywanie innych materiałów - me-metalicznych, począwszy od germanu i krzemu. Pomy­słem Teala było przeniesienie metody Czochralskiego z metalurgii do fi­zyki półprzewodników i do przemysłu elektronicznego.

Pierwsze monokryształy obaj badacze otrzymali 1 października 1948 r., ale pierwszą wzmiankę o zastosowanej metodzie można znaleźć dopiero w pracy Bonda i współpracowników (w tym Teala) z 27 lutego 1950 r.: „Kryształ został otrzymany udoskonaloną metodą otrzymy­wania czystych kryształów germanu (…)” z wyjaśnieniem, że „metoda ta została opisana przez G.K. Teala im J.B. Little’a w pracy, którą przedstawią podczas mityngu w Oak Ridge (…)”. Chodziło tu o 298. Konferencję Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego zorganizowaną 18 marca 1950 r. w Oak Ridge. Streszczenie 10-minutowego komunikatu nr 115 ma zaled­wie 24 linijki tekstu i zostało opublikowane w „Physical Review” i w „Buli. Amer. Phys. Soc.”. Znalazło się tam zdanie: „monokryształy germanu były otrzymywane za pomocą techniki wycią­gania, odróżniającej się od metody Czochralskiego i innych udoskona­leniami koniecznymi do otrzymywania kontrolowanych własności półprzewodnikowych” (podkreślenie moje - P.E.T.). Wydaje się, że peł­na wersja tej pracy nigdy nie została opublikowana. Nie znam też żadnej innej pracy zawierającej szczegóły stosowanej metody. To zdaje się także potwierdzać, że technika użyta przez Teala i jego współpracowników była tylko ulepszeniem metody opracowanej 30 lat wcześniej przez Jana Czo­chralskiego. Oczywiście, były to bardzo ważne zamiany, ale przecież tyl­ko kolejne dostosowanie metody do nowych zadań; takich zmian było wiele wcześniej i później.

Niestety, trudno dziś odtworzyć pierwsze etapy rozwoju aparatury Te­ala do wyciągania monokryształów germanu i krzemu. Być może zacho­wały się jakieś wewnętrzne raporty lub biuletyny Bell Laboratories, ale nie są one dostępne. Podobnie próby dotarcia do zakładowego archiwum nie dały żadnych wyników. W ten sposób jedyną informacją pisemną do­stępną dla wspólnoty uczonych, pozostaje wspomniane już streszczenie referatu z Oak Ridge, mówiące o użyciu udoskonalonej metody Czochralskiego. Prawie to samo zdanie powtórzono w nieco dłuższym komunikacie. Ciekawe, że Teal nigdy więcej nie wymienił nazwiska Czochralskiego, kiedy opisywał procesy wzrostu kryształów germanu i krzemu. Nie przeszkodziło to wspólnocie naukowców w stoso­waniu do tego procesu nazwy „metoda Czochralskiego”, a nie jakiejś my­lącej nazwy w rodzaju „proces Teala”. I mają oni rację!

W opisie stosowanej techniki, zawartym w amerykańskim patencie Little’a i Teala z 13 lipca 1954 r. (zgłoszonym 12 stycznia 1950 r.) i zatytuło­wanym „Pręty półprzewodnikowego germanu zawierające podłużne granice krystaliczne”, nie ma wymienionego nazwiska Czochralskiego. Jest jednak ciekawe zdanie: „Ten wynalazek dotyczy ulepszonej meto­dy [podkreślenie moje—P.E.T.] / aparatury do otrzymywania monokryszta­łów, w szczególności germanu” i odsyłacz do pracy Hoyema i Tyndalla. A w tej pracy mamy opis metody… Czochralskiego - Gomperza, opisa­nej przez Lindera!! Czyli Teal wskazuje jednak na źródło swoich opra­cowań - wyciąganie kryształów zgodnie z ideą Czochralskiego. Z kolei w następnym patencie Teala z 20 grudnia 1955 r. (zgłoszonym 15 czerwca 1950 r.) i zatytułowanym „Metody otrzymywania materiałów półprzewod­nikowych” cytowane jest obszerne opracowanie A.N. Holdena z czerwca 1948 r. zawierające m.in. opis… metody Czochralskiego i spis prac o jej zastosowaniu do hodowli monokryształów metali!