Oleg Losev: Người phát minh ra bán dẫn và LED trước Mỹ 25 năm, chết đói trong sự lãng quên

Có một loại bi kịch đặc biệt dành cho những người đúng quá sớm. Oleg Losev mới 18 tuổi khi làm việc như một kỹ thuật viên tại một phòng thí nghiệm radio ở Nizhny Novgorod, ông đã chế tạo ra thứ gì đó vào đầu năm 1922 mà phần còn lại của thế giới phải mất thêm 25 năm mới bắt kịp.

Chân dung Oleg Losev

Ông chưa bao giờ giữ một vị trí cao hơn kỹ thuật viên cho đến khi nhận bằng tiến sĩ vào năm 1938 — chỉ bốn năm trước khi ông qua đời, quá muộn để thay đổi bất cứ điều gì. Theo mọi tiêu chuẩn hành chính, ông là người vô danh. Tuy nhiên, lịch sử công nghệ lại ghi nhận một câu chuyện hoàn toàn khác.

Đèn LED trước thời đại

Trong khi mày mò với các máy dò tinh thể carborundum (carbide silic) được sử dụng trong máy thu radio sơ khai, Losev nhận thấy rằng việc cho một dòng điện một chiều đi qua điểm nối sẽ tạo ra một ánh sáng mờ, lạnh. Henry Round đã nhìn thấy hiện tượng tương tự vào năm 1907 và đã bỏ qua. Losev thì ở lại nghiên cứu.

Ông cô lập hiện tượng này, loại trừ các yếu tố nhiệt và phản ứng hóa học, và xác định chính xác đó là một hiệu ứng cơ học lượng tử: nghịch đảo của hiệu ứng quang điện. Ông gọi nó là "rơ-le ánh sáng", đăng ký bằng sáng chế và dự đoán nó sẽ thay thế bóng đèn sợi đốt trong các truyền thông quang tốc độ cao. Ngày nay, chúng ta gọi nó là LED.

Phải đến tháng 4 năm 2007, tạp chí Nature Photonics mới chính thức ghi nhận công lao của ông trong giới học thuật. Trong một bài báo năm 1951 của Physical Review trích dẫn công trình của ông, tên ông thậm chí còn bị viết sai là "Lossew".

Tuy nhiên, LED thậm chí không phải là phát minh chính của ông.

Crystodyne: Radio trạng thái rắn đầu tiên

Losev đã phát hiện ra một điều kỳ lạ hơn trong các tinh thể kẽm oxit: điện trở âm. Khi nhấn một dây kim loại mỏng vào tinh thể tại đúng điểm, áp dụng một độ lệch DC, vật liệu sẽ khuếch đại tín hiệu radio. Dòng điện giảm khi điện áp tăng, đi ngược lại Định luật Ohm theo một cách khiến tinh thể dao động và khuếch đại.

Đến năm 1924, ông đã chế tạo ra những chiếc radio trạng thái rắn hoàn chỉnh. Hugo Gernsback — biên tập viên của Radio News và sau này là người đặt ra thuật ngữ "khoa học viễn tưởng" — đã dành một bài viết đặc biệt cho thiết bị này và tuyên bố: "Bây giờ có thể làm bất cứ điều gì với tinh thể giống như những gì có thể làm với ống chân không." Ông đặt tên cho nó là Crystodyne.

Nhưng Crystodyne quá khó tính để mở rộng quy mô sản xuất. Losev đã bỏ cuộc nghiên cứu sau một thập kỷ. Điện trở âm trong đi-ốt chỉ được phát hiện lại độc lập vào năm 1957, trong đi-ốt đường hầm (tunnel diode).

Bản thảo thất lạc và bi kịch cá nhân

Trong khi đó, hệ thống Xô Viết có cách xử lý riêng với một người như Losev, người sinh ra trong một gia đình đội trưởng quân đội Sa hoàng đã nghỉ hưu. Hoàn cảnh giai cấp của ông đã chặn mọi con đường học thuật chính thức. Ông chỉ nhận được bằng tiến sĩ từ Viện Vật lý-Kỹ thuật Ioffe vào năm 1938 vì cơ sở này đã miễn yêu cầu luận án hoàn toàn — một sự thừa nhận hiếm hoi rằng các công trình đã xuất bản của ông đã làm cho các thủ tục hành chính trở nên vô nghĩa. Lúc đó, ông đã có 43 bài báo và 16 bằng chứng nhận tác giả cho các phát minh của mình.

Khi Cuộc vây hãm Leningrad bắt đầu, Losev từ chối rời bỏ thiết bị của mình. Ông qua đời vì đói vào ngày 22 tháng 1 năm 1942, khi mới 38 tuổi.

Ngay trước khi qua đời, ông đã gửi một bản thảo mô tả một thiết bị bán dẫn ba cực mới cho Physical Review. Bài báo đã bị mất ở Đại Tây Dương trong thời chiến. Năm năm sau, Shockley, Bardeen và Brattain phát minh ra transistor tại Bell Labs — một cách độc lập, không biết đến công việc của Losev — và thế giới gọi đó là một khám phá.

Ngành công nghiệp bán dẫn luôn có đặc điểm này: sự khác biệt giữa một người tiên phong và một người sáng lập thường chỉ là quyền tiếp cận vật liệu, vốn và thời gian. Losev có ý tưởng nhưng không có bất cứ thứ nào trong số những thứ còn lại.