Голые короли. Жорес Алфёров. История одного еврея от науки. Академик Жорес Алферов - шарлатан

Жорес Иванович Алфёров
РАН, 10 апреля 2001 года
Дата рождения: 15 марта 1930
Место рождения: Витебск, Белорусская ССР, СССР
Страна:СССР → Россия
Научная сфера:
физика полупроводников
Учёная степень: доктор физико-математических наук (1970)
Учёное звание: профессор (1972), академик АН СССР (1979), академик РАН (1991)
Альма-матер: ЛЭТИ

Жорес Иванович Алфёров (белор. Жарэс Iванавiч Алфёраў; род. 15 марта 1930, Витебск, Белорусская ССР, СССР) - советский и российский физик, единственный живой - из проживающих в России - российский лауреат Нобелевской премии по физике (премия 2000 года за разработку полупроводниковых гетероструктур и создание быстрых опто- и микроэлектронных компонентов). Лауреат Ленинской премии (1972), Государственной премии СССР (1984), Государственной премии РФ (2001). Организатор, председатель международного комитета и лауреат (2005) самой крупной в России денежной премии «Глобальная Энергия».

Вице-президент РАН с 1991 г., Академик Российской академии наук (академик АН СССР с 1979 года, член-корреспондент АН СССР с 1972 года), с 1989 года по настоящее время - председатель Президиума Санкт-Петербургского научного центра РАН, вице-президент АН СССР в 1990-1991 гг.

Иностранный член Национальной академии наук США (1990), Национальной инженерной академии США (1990), иностранный член Академии наук ГДР (1987). Иностранный член Национальной академии наук Белоруссии (1995), почётный член Академии наук Молдавии (2000), почётный член Национальной Академии наук Азербайджана (2004), почётный член Национальной Академии наук Армении (2011).
Депутат Государственной думы РФ (с 1995 года). В 1989 году был избран народным депутатом СССР от АН СССР, в декабре 1995 года Алферов был избран в Государственную думу второго созыва от движения «Наш дом - Россия», в 1999, 2003, 2007, 2011 годах переизбирался депутатом Госдумы РФ, проходя по партийным спискам КПРФ, не являясь членом КПРФ.

Родился в белорусско-еврейской семье Ивана Карповича Алфёрова и Анны Владимировны Розенблюм. Отец будущего учёного родился в Чашниках, мать происходила из местечка Крайск (ныне Логойский район Минской области Белоруссии). Имя получил в честь Жана Жореса. Довоенные годы провёл в Сталинграде, Новосибирске, Барнауле и Сясьстрое.
Во время Великой Отечественной войны семья Алфёровых переехала в Туринск (Свердловская область), где его отец работал директором целлюлозно-бумажного завода, и после её окончания вернулась в разрушенный войной Минск. Старший брат - Маркс Иванович Алфёров (1924-1944) - погиб на фронте. Окончил с золотой медалью среднюю школу № 42 в Минске и по совету учителя физики Якова Борисовича Мельцерзона несколько семестров отучился в Белорусском Политехническом Институте (ныне БНТУ) г. Минска на энергетическом факультете, после чего поехал поступать в Ленинград, в ЛЭТИ. В 1952 году окончил факультет электронной техники Ленинградского электротехнического института имени В. И. Ульянова (Ленина) (ЛЭТИ), куда был принят без экзаменов.

С 1953 года работал в Физико-техническом институте имени А. Ф. Иоффе, где был младшим научным сотрудником в лаборатории В. М. Тучкевича и принимал участие в разработке первых отечественных транзисторов и силовых германиевых приборов. Кандидат физико-математических наук (1961). Будучи членом КПСС, Алферов активно занимался партийной и хозяйственной деятельностью, был секретарем партийной организации Физико-Технического института, членом Ленинградского горкома КПСС. Руководил рядом работ команды физиков Дмитрия Третьякова и Рудольфа Казаринова в области физики полупроводников. Считается, что эти работы стали основанием для присуждения Алферову Нобелевской премии (2000). Физик Рудольф Казаринов был также номинирован на премию, но не получил ее.

В 1970 году Алфёров защитил диссертацию, обобщив новый этап исследований гетеропереходов в полупроводниках, и получил степень доктора физико-математических наук. В 1972 году Алфёров стал профессором, а через год - заведующим базовой кафедрой оптоэлектроники ЛЭТИ. С начала 1990-х годов Алфёров занимался исследованием свойств наноструктур пониженной размерности: квантовых проволок и квантовых точек. С 1987 по май 2003 года - директор ФТИ им. А. Ф. Иоффе.

В 2003 году Алферов оставил пост руководителя ФТИ им. А. Ф. Иоффе в связи с достижением предельного возраста (75 лет) и до 2006 года занимал пост председателя ученого совета института. Однако Алферов сохранил влияние на ряд научных структур, среди которых: ФТИ им. А. Ф. Иоффе, НТЦ Центр микроэлектроники и субмикронных гетероструктур, научно-образовательный комплекс (НОК) Физико-технического института и физико-технический лицей. С 1988 г. (момента основания) декан физико-технического факультета СПбГПУ.

В 1990-1991 годах - вице-президент АН СССР, председатель Президиума Ленинградского научного центра. С 2003 года - председатель Научно-образовательного комплекса «Санкт-Петербургский физико-технический научно-образовательный центр» РАН. Академик АН СССР (1979), затем РАН, почётный академик Российской академии образования. Вице-президент РАН, председатель президиума Санкт-Петербургского научного центра РАН. Главный редактор «Писем в Журнал технической физики».

Был главным редактором журнала «Физика и техника полупроводников», членом редакционной коллегии журнала «Поверхность: Физика, химия, механика», членом редакционной коллегии журнала «Наука и жизнь». Был членом правления Общества «Знание» РСФСР.

Являлся инициатором учреждения в 2002 году премии «Глобальная энергия», до 2006 года возглавлял Международный комитет по её присуждению. Считается, что присуждение этой премии самому Алферову в 2005 году, стало одной из причин оставления им этого поста.

Является ректором-организатором нового Академического университета.

5 апреля 2010 года объявлено о том, что Алфёров назначен научным руководителем инновационного центра в Сколково.

С 2010 года - сопредседатель Консультативного научного Совета Фонда «Сколково».

В 2013 году баллотировался на пост президента РАН и, получив 345 голосов, занял второе место.

1944 - член ВЛКСМ.
1965 - член КПСС.
1989-1992 - народный депутат СССР,
1995-1999 - депутат Государственной думы Федерального собрания РФ 2 созыва от движения «Наш дом - Россия» (НДР), председатель подкомитета по науке Комитета по науке и образованию Госдумы, член фракции НДР, с 1998 - член депутатской группы Народовластие.
1999-2003 - депутат Государственной думы Федерального собрания РФ 3 созыва от партии КПРФ, член фракции КПРФ, член комитета по образованию и науке.
2003-2007 - депутат Государственной думы Федерального собрания РФ 4 созыва от партии КПРФ, член фракции КПРФ, член комитета по образованию и науке.
В 2007-2011 - депутат Государственной думы Федерального собрания РФ 5 созыва от партии КПРФ, член фракции КПРФ, член Комитета Государственной Думы по науке и наукоёмким технологиям. Старейший депутат Государственной думы Федерального собрания РФ 5 созыва.
С 2011 - депутат Государственной думы Федерального собрания РФ 6 созыва от партии КПРФ.
Член редакционного совета радиогазеты «Слово».
Председатель Редакционной коллегии журнала «Нанотехнологии Экология Производство».
Учредил Фонд поддержки образования и науки для поддержки талантливой учащейся молодёжи, содействия её профессиональному росту, поощрения творческой активности в проведении научных исследований в приоритетных областях науки. Первый вклад в Фонд был сделан Жоресом Алфёровым из средств Нобелевской премии.

4 октября 2010 года Алексей Кондауров и Андрей Пионтковский опубликовали на сайте Грани.Ру статью «Как нам победить клептократию», где предложили выдвинуть в президенты единого кандидата от правой и левой оппозиции от партии КПРФ. В качестве кандидатов они предложили выдвинуть кого-нибудь из российских старейшин; при этом наряду с Виктором Геращенко и Юрием Рыжовым ими была предложена и кандидатура Жореса Алфёрова.
Взгляды
Алфёров на открытии III Международного форума по нанотехнологиям Rusnanotech 2010 в ЦВК «Экспоцентр»

Один из авторов Открытого письма 10 академиков Путину против клерикализации.
Выступает против преподавания в школах предмета Основы православной культуры, в то же время утверждая, что у него «очень простое и доброе отношение к Русской Православной Церкви», и что «Православная церковь отстаивает единство славян»[источник не указан 32 дня].
Не считает возможным приём в члены РАН выдающихся российских ученых, не интегрированных в систему институтов РАН; был противником избрания в члены-корреспонденты РАН нобелевских лауреатов Андрея Гейма и Константина Новоселова.
Продемонстрировал имеющееся в 2000-х годах социальное расслоение российского общества, взяв в руки бокал с вином и сказав: «Содержимое его принадлежит - увы! - всего-навсего десяти процентам населения. А ножка, на которой держится бокал, - это остальное население».
Обсуждая с корреспондентом газеты «Аргументы и факты» проблемы современной российской науки, заметил: «Отставание в науке - не следствие какой-либо слабости русских учёных или проявления национальной черты, а результат дурацкого реформирования страны».
Убежденный противник начавшейся в 2013 году реформы РАН, Алфёров неоднократно высказывал свое отношение к данному законопроекту: «Академия наук в организационном и структурном плане - это консервативное учреждение в лучшем смысле этого слова». Считает необходимым сохранение за руководством РАН права на управление собственностью Академии: «Кому на руку идеи изменить статус Академии - не тем ли, кто на эту собственность позарился? Не станет ли предложенный в проекте закона Федеральный орган „Академсервисом“, – как широко известный „Оборонсервис“?».

Награды и премии
Награды России и СССР

Полный кавалер ордена «За заслуги перед Отечеством»:
Орден «За заслуги перед Отечеством» I степени (14 марта 2005) - за выдающиеся заслуги в развитии отечественной науки и активное участие в законотворческой деятельности
Орден «За заслуги перед Отечеством» II степени (2000)
Орден «За заслуги перед Отечеством» III степени (4 июня 1999) - за большой вклад в развитие отечественной науки, подготовку высококвалифицированных кадров и в связи с 275-летием Российской академии наук
Орден «За заслуги перед Отечеством» IV степени (15 марта 2010) - за заслуги перед государством, большой вклад в развитие отечественной науки и многолетнюю плодотворную деятельность
Орден Ленина (1986)
Орден Октябрьской Революции (1980)
Орден Трудового Красного Знамени (1975)
Орден «Знак Почёта» (1959)
Медали
Государственная премия Российской Федерации 2001 года в области науки и техники (5 августа 2002) за цикл работ «Фундаментальные исследования процессов формирования и свойств гетероструктур с квантовыми точками и создание лазеров на их основе»
Ленинская премия (1972) - за фундаментальные исследования гетеропереходов в полупроводниках и создание новых приборов на их основе
Государственная премия СССР (1984) - за разработку изопериодических гетероструктур на основе четверных твёрдых растворов полупроводниковых соединений A3B5

Иностранные награды

Орден Франциска Скорины (Республика Беларусь, 17 мая 2001) - за большой личный вклад в развитие физической науки, организацию белорусско-российского научно-технического сотрудничества, укрепление дружбы народов Белоруссии и России
Орден князя Ярослава Мудрого (Украина, 15 мая 2003) - за весомый личный вклад в развитие сотрудничества между Украиной и Российской Федерацией в социально-экономической и гуманитарной сферах
Орден Дружбы народов (Белоруссия)

Прочие награды

Нобелевская премия (Швеция, 2000) - за развитие полупроводниковых гетероструктур для высокоскоростной оптоэлектроники
Премия Ника Холоньяка (Оптическое общество США, 2000)
Хьюллет-Паккардовская премия (Европейское физическое общество, 1978) - за новые работы в области гетеропереходов
Премия А. П. Карпинского (ФРГ, 1989) - за вклад в развитие физики и техники гетероструктур
Премия имени А. Ф. Иоффе (РАН, 1996) - за цикл работ «Фотоэлектрические преобразователи солнечного излучения на основе гетероструктур»
Демидовская премия (Научный Демидовский фонд, Россия, 1999)
Премия Киото (Инамори фонд, Япония, 2001) - за успехи в создании полупроводниковых лазеров, работающих в непрерывном режиме при комнатных температурах - пионерский шаг в оптоэлектронике
Премия В. И. Вернадского (НАН Украины, 2001)
Премия «Российский Национальный Олимп». Титул «Человек-легенда» (РФ, 2001)
Международная энергетическая премия «Глобальная энергия» (Россия, 2005)
Золотая медаль Х. Велькера (1987) - за пионерские работы по теории и технологии приборов на основе соединений III-V групп
Медаль Баллантайна (Институт Франклина, США, 1971) - за теоретические и экспериментальные исследования двойных лазерных гетероструктур, благодаря которым были созданы источники лазерного излучения малых размеров, работающие в непрерывном режиме при комнатной температуре
Золотая медаль имени А. С. Попова (РАН, 1999)
Золотая медаль (SPIE, 2002)
Награда Симпозиума по GaAs (1987) - за пионерские работы в области полупроводниковых гетероструктур на основе соединений III-V групп и разработку инжекционных лазеров и фотодиодов
Награда «Золотая тарелка» (Академия достижений, США, 2002)
XLIX Менделеевский чтец - 19 февраля 1993 года
Звание и медаль Почётного профессора МФТИ (2008)
Награда «Почётный орден РАУ». Удостоен звания «Почётный доктор Российско-Армянского (Славянского) университета» (ГОУ ВПО Российско-Армянский (Славянский) университет, Армения, 2011).

Литература

Храмов Ю. А. Физики: Биографический справочник. 2-е изд / Под ред. А. И. Ахиезера. - М.: Наука, 1983. - С. 11-12. - 400 с.

До этого дня российским ученым принадлежало восемь Нобелевских премий, столько же, например, сколько и датчанам (Николай Семёнов – премия по химии за 1956 г.; Илья Франк , Игорь Тамм , – премия по физике за 1958 г.; Лев Ландау – 1962 г.; Александр Прохоров , Николай Басов – 1964 г.; Петр Капица – 1978 г.). И вот – успех Алфёрова.

Правда, и тут не обошлось не то чтобы без ложки дегтя, но не без маленькой психологической занозы: приз в 1 млн долларов Жорес Иванович в паре с Хербертом Кроемером разделит пополам с Джеком Килби. По решению Нобелевского комитета Алфёров и Килби удостоены Нобелевской премии (одной на двоих) за «работы по получению полупроводниковых структур, которые могут быть использованы для сверхбыстрых компьютеров». (Любопытно, что так же пришлось поделить Нобелевскую премию по физике за 1958 г. между советскими физиками Павлом Черенковым и Ильей Франком и за 1964 г. – между опять-таки советскими физиками Александром Прохоровым и Николаем Басовым.) Еще один американец, сотрудник корпорации «Техас Инструментс» Джек Килби , удостоен награды за работы в области интегральных схем.

Итак, кто же он, новый российский нобелевский лауреат?

Жорес Иванович Алфёров родился в белорусском городе Витебске. После 1935 года семья переехала на Урал. В г. Туринске А. учился в школе с пятого по восьмой классы. 9 мая 1945 года его отец, Иван Карпович Алфёров, получил назначение в Минск, где А. окончил мужскую среднюю школу №42 с золотой медалью. Он стал студентом факультета электронной техники (ФЭТ) Ленинградского электротехнического института (ЛЭТИ) им. В.И. Ульянова по совету школьного учителя физики, Якова Борисовича Мельцерзона.

На третьем курсе А. пошел работать в вакуумную лабораторию профессора Б.П. Козырева. Там он начал экспериментальную работу под руководством Наталии Николаевны Созиной. Со студенческих лет А. привлекал к участию в научных исследованиях других студентов. Так, в 1950 году полупроводники стали главным делом его жизни.

В 1953 году, после окончания ЛЭТИ, А. был принят на работу в Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе в лабораторию В.М. Тучкевича. В первой половине 50-х годов перед институтом была поставлена задача создать отечественные полупроводниковые приборы для внедрения в отечественную промышленность. Перед лабораторией стояла задача: получение монокристаллов чистого германия и создание на его основе плоскостных диодов и триодов. При участии А. были разработаны первые отечественные транзисторы и силовые германиевые приборы За комплекс проведенных работ в 1959 году А. получил первую правительственную награду, им была защищена кандидатская диссертация, подводившая черту под десятилетней работой.

После этого перед Ж.И. Алфёровым встал вопрос о выборе дальнейшего направления исследований. Накопленный опыт позволял ему перейти к разработке собственной темы. В те годы была высказана идея использования в полупроводниковой технике гетеропереходов. Создание совершенных структур на их основе могло привести к качественному скачку в физике и технике.

В то время во многих журнальных публикациях и на различных научных конференциях неоднократно говорилось о бесперспективности проведения работ в этом направлении, т.к. многочисленные попытки реализовать приборы на гетеропереходах не приходили к практическим результатам. Причина неудач крылась в трудности создания близкого к идеальному перехода, выявлении и получении необходимых гетеропар.

Но это не остановило Жореса Ивановича. В основу технологических исследований им были положены эпитаксиальные методы, позволяющие управлять такими фундаментальными параметрами полупроводника, как ширина запрещенной зоны, величина электронного сродства, эффективная масса носителей тока, показатель преломления и т.д. внутри единого монокристалла.

Для идеального гетероперехода подходили GaAs и AlAs, но последний почти мгновенно на воздухе окислялся. Значит, следовало подобрать другого партнера. И он нашелся тут же, в институте, в лаборатории, возглавляемой Н.А. Горюновой. Им оказалось тройное соединение AIGaAs. Так определилась широко известная теперь в мире микроэлектроники гетеропара GaAs/AIGaAs. Ж.И. Алфёров с сотрудниками не только создали в системе AlAs – GaAs гетероструктуры, близкие по своим свойствам к идеальной модели, но и первый в мире полупроводниковый гетеролазер, работающий в непрерывном режиме при комнатной температуре.

Открытие Ж.И. Алфёровым идеальных гетеропереходов и новых физических явлений – «суперинжекции», электронного и оптического ограничения в гетероструктурах – позволило также кардинально улучшить параметры большинства известных полупроводниковых приборов и создать принципиально новые, особенно перспективные для применения в оптической и квантовой электронике. Новый этап исследований гетеропереходов в полупроводниках Жорес Иванович обобщил в докторской диссертации, которую успешно защитил 1970 году.

Работы Ж.И. Алфёрова были по заслугам оценены международной и отечественной наукой. В 1971 году Франклиновский институт (США) присуждает ему престижную медаль Баллантайна, называемую «малой Нобелевской премией» и учрежденную для награждения за лучшие работы в области физики. Затем следует самая высокая награда СССР – Ленинская премия (1972 год).

С использованием разработанной Ж.И. Алфёровым в 70-х годах технологии высокоэффективных, радиационностойких солнечных элементов на основе AIGaAs/GaAs гетероструктур в России (впервые в мире) было организовано крупномасштабное производство гетероструктурных солнечных элементов для космических батарей. Одна из них, установленная в 1986 году на космической станции «Мир», проработала на орбите весь срок эксплуатации без существенного снижения мощности.

На основе предложенных в 1970 году Ж.И. Алфёровым и его сотрудниками идеальных переходов в многокомпонентных соединениях InGaAsP созданы полупроводниковые лазеры, работающие в существенно более широкой спектральной области, чем лазеры в системе AIGaAs. Они нашли широкое применение в качестве источников излучения в волоконно-оптических линиях связи повышенной дальности.

В начале 90-х годов одним из основных направлений работ, проводимых под руководством Ж.И. Алфёрова, становится получение и исследование свойств наноструктур пониженной размерности: квантовых проволок и квантовых точек.

В 1993...1994 годах впервые в мире реализуются гетеролазеры на основе структур с квантовыми точками – «искусственными атомами». В 1995 году Ж.И. Алфёров со своими сотрудниками впервые демонстрирует инжекционный гетеролазер на квантовых точках, работающий в непрерывном режиме при комнатной температуре. Принципиально важным стало расширение спектрального диапазона лазеров с использованием квантовых точек на подложках GaAs. Таким образом, исследования Ж.И. Алфёрова заложили основы принципиально новой электроники на основе гетероструктур с очень широким диапазоном применения, известной сегодня как «зонная инженерия».

Награда нашла героя

В одном из своих многочисленных интервью (1984 год) на вопрос корреспондента: «По слухам, Вы нынче были представлены к Нобелевской премии. Не обидно, что не получили?» Жорес Иванович ответил: «Слышал, что представляли уже не раз. Практика показывает – либо ее дают стразу после открытия (в моем случае это середина 70-х годов), либо уже в глубокой старости. Так было с П.Л. Капицей. Значит, у меня еще все впереди».

Здесь Жорес Иванович ошибся. Как говорится, награда нашла героя раньше наступления глубокой старости. 10 октября 2000 года по всем программам российского телевидения сообщили о присуждении Ж.И. Алфёрову Нобелевской премии по физике за 2000 год.

Современные информационные системы должны отвечать двум простым, но основополагающим требованиям: быть быстрыми, чтобы большой объем информации, можно было передать за короткий промежуток времени, и компактными, чтобы уместиться в офисе, дома, в портфеле или кармане.

Своими открытиями Нобелевские лауреаты по физике за 2000 год создали основу такой современной техники. Жорес И. Алфёров и Герберт Кремер открыли и развили быстрые опто- и микроэлектронные компоненты, которые создаются на базе многослойных полупроводниковых гетероструктур.

Гетеролазеры передают, а гетероприемники принимают информационные потоки по волоконно-оптическим линиям связи. Гетеролазеры можно обнаружить также в проигрывателях CD-дисков, устройствах, декодирующих товарные ярлыки, в лазерных указках и во многих других приборах.

На основе гетероструктур созданы мощные высокоэффективные светоизлучающие диоды, используемые в дисплеях, лампах тормозного освещения в автомобилях и светофорах. В гетероструктурных солнечных батареях, которые широко используются в космической и наземной энергетике, достигнуты рекордные эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую.

Джек Килби награжден за свой вклад в открытие и развитие интегральных микросхем, благодаря чему стала быстро развиваться микроэлектроника, являющаяся – наряду с оптоэлектроникой – основой всей современной техники.

Учитель, воспитай ученика...

В 1973 году А., при поддержке ректора ЛЭТИ А.А. Вавилова, организовал базовую кафедру оптоэлектроники (ЭО) на факультете электронной техники Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе.

В невероятно сжатые сроки Ж.И. Алфёров совестно с Б.П. Захарченей и другими учеными Физтеха разработал учебный план подготовки инженеров по новой кафедре. Он предусматривал обучение студентов первого и второго курсов в стенах ЛЭТИ, поскольку уровень физико-математической подготовки на ФЭТ был высоким и создавал хороший фундамент для изучения специальных дисциплин, которые, начиная с третьего курса, читались учеными Физтеха на его территории. Там же с использованием новейшего технологического и аналитического оборудования выполнялись лабораторные практикумы, а также курсовые и дипломные проекты под руководством преподавателей базовой кафедры.

Прием студентов на первый курс в количестве 25 человек осуществлялся через вступительные экзамены, а комплектование групп второго и третьего курсов для обучения по кафедре ОЭ проходило из студентов, обучавшихся на ФЭТ и на кафедре диэлектриков и полупроводников Электрофизического факультета. Комиссию по отбору студентов возглавлял Жорес Иванович. Из примерно 250 студентов, обучавшихся на каждом курсе, было отобрано по 25 лучших. 15 сентября 1973 года начались занятия студентов вторых и третьих курсов. Для этого был подобран прекрасный профессорско-преподавательский состав.

Ж.И. Алфёров очень большое внимание уделял и уделяет формированию контингента студентов первого курса. По его инициативе в первые годы работы кафедры в период весенних школьных каникул проводились ежегодные школы «Физика и жизнь». Ее слушателями были учащиеся выпускных классов школ Ленинграда. По рекомендации учителей физики и математики наиболее одаренным школьникам вручались приглашения принять участие в работе этой школы. Таким образом набиралась группа в количестве 30...40 человек. Они размещались в институтском пионерском лагере «Звездный». Все расходы, связанны с проживанием, питанием и обслуживанием школьников, наш вуз брал на себя.

На открытие школы приезжали все ее лекторы во главе с Ж.И. Алфёровым. Все проходило и торжественно, и очень по-домашнему. Первую лекцию читал Жорес Иванович. Он так увлекательно говорил о физике, электронике, гетероструктурах, что все его слушали как завороженные. Но и после лекции не прекращалось общение Ж.И. Алфёрова с ребятами. Окруженный ими, он ходил по территории лагеря, играл в снежки, дурачился. Насколько не формально он относился к этому «мероприятию», говорит тот факт, что в эти поездки Жорес Иванович брал свою жену Тамару Георгиевну и сына Ваню...

Результаты работы школы не замедлили сказаться. В 1977 году состоялся первый выпуск инженеров по кафедре ОЭ, количество выпускников, получивших дипломы с отличием, на факультете удвоилось. Одна группа студентов этой кафедры дала столько же «красных» дипломов, сколько остальные семь групп.

В 1988 году Ж.И. Алфёров организовал в Политехническом институте физико-технический факультет.

Следующим логическим шагом стало объединение этих структур под одной крышей. К реализации данной идеи Ж.И. Алфёров приступил еще в начале 90-х годов. При этом он не просто строил здание Научно-образовательного центра, он закладывал фундамент будущего возрождения страны... И вот первого сентября 1999 года здание Научно-образовательного центра (НОЦ) вступило в строй.

На том стоит и стоять будет русская земля...

Алфёров всегда остается самим собой. В общении с министрами и студентами, директорами предприятий и простыми людьми он одинаково ровен. Не подстраивается под первых, не возвышается над вторыми, но всегда с убежденностью отстаивает свою точку зрения.

Ж.И. Алфёров всегда занят. Его рабочий график расписан на месяц вперед, а недельный рабочий цикл таков: утро понедельника – Физтех (он его директор), вторая половина дня – Санкт-Петербургский научный центр (он председатель); вторник, среда и четверг – Москва (он член Государственной думы и вице-президент РАН, к тому же нужно решать многочисленные вопросы в министерствах) или Санкт-Петербург (тоже вопросов выше головы); утро пятницы – Физтех, вторая половина дня – Научно-образовательный центр (директор). Это только крупные штрихи, а между ними – научная работа, руководство кафедрой ОЭ в ЭТУ и физико-техническим факультетом в ТУ, чтение лекций, участие в конференциях. Всего не перечесть!

Наш лауреат прекрасный лектор и рассказчик. Неслучайно все информационные агентства мира отметили именно Алфёровскую Нобелевскую лекцию, которую он прочитал на английском языке без конспекта и с присущим ему блеском.

При вручении Нобелевских премий существует традиция, когда на банкете, который устраивает король Швеции в честь Нобелевских лауреатов (на нем присутствуют свыше тысячи гостей), представляется слово только одному лауреату от каждой «номинации». В 2000 году Нобелевской премии по физике были удостоены три человека: Ж.И. Алфёров, Герберт Кремер и Джек Килби . Так вот двое последних уговорили Жореса Ивановича выступить на этом банкете. И он эту просьбу выполнил блестяще, в своем слове удачно обыграв нашу российскую привычку делать «одно любимое дело» на троих.

В своей книге «Физика и жизнь» Ж.И. Алфёров, в частности, пишет: «Все, что создано человечеством, создано благодаря науке. И если уж суждено нашей стране быть великой державой, то она ею будет не благодаря ядерному оружию или западным инвестициям, не благодаря вере в Бога или Президента, а благодаря труду ее народа, вере в знание, в науку, благодаря сохранению и развитию научного потенциала и образования.

Десятилетним мальчиком я прочитал замечательную книгу Вениамина Каверина «Два капитана». И всю последующую жизнь я следовал принципу ее главного героя Сани Григорьева: «Бороться и искать, найти и не сдаваться». Правда, очень важно при этом понимать, за что ты берешься».

Жорес Алферов - без преувеличения величайший из ныне живущих советских и российских физиков, единственный оставшийся в живых лауреат Нобелевской премии по физике, живущий в России, патриарх парламентской политики.

Семья

Жорес Алферов вырос в семье белоруса Ивана Карповича Алферова и еврейки Анны Владимировны Розенблюм. Старший брат Маркс Иванович Алферов погиб на фронте.

Жорес Алферов женат вторым браком на Тамаре Дарской. От этого брака у Алферова есть сын Иван. Также известно, что у Алферова есть дочь от первого брака, с которой он не поддерживает отношений, и приемная дочь Ирина - дочь второй супруги от первого брака.

Биография

Начало войны не позволило юному Жоресу Алферову отучиться в школе, и он продолжил учебу сразу после окончания войны в разрушенном Минске, в единственной работавшей русской мужской средней школе №42.

Окончив школу с золотой медалью, Жорес Алферов поехал в Ленинград и без вступительных экзаменов был зачислен на факультет электронной техники Ленинградского электротехнического института имени В.И. Ульянова (ЛЭТИ).

В 1950 году студент Жорес Алферов, специализировавшийся на электровакуумной технике, начал работать в вакуумной лаборатории профессора Б.П. Козырева.

В декабре 1952 года во время распределения студентов своей кафедре в ЛЭТИ Жорес Алферов выбрал Ленинградский физико-технический институт (ЛФТИ), которым руководил знаменитый Абрам Иоффе . В ЛФТИ Алферов стал младшим научным сотрудником и принимал участие в разработке первых отечественных транзисторов.

В 1959 году за работы по линии ВМФ СССР Жорес Алферов получил свою первую правительственную награду - "Знак почета".

В 1961 году Алферов защитил секретную диссертацию, посвященную разработке и исследованию мощных германиевых и кремниевых выпрямителей, и получил ученую степень кандидата технических наук.

В 1964 году Жорес Алферов стал старшим научным сотрудником Физтеха .

В 1963 году Алферов начал изучение полупроводниковых гетеропереходов. В 1970 году Алферов защитил докторскую диссертацию, обобщив новый этап исследований гетеропереходов в полупроводниках. Фактически, им был создано новое направление - физика гетероструктур.

В 1971 году Жорес Алферов был удостоен своей первой международной награды - медали Баллантайна, учрежденной Франклиновским институтом в Филадельфии. В 1972 году Алферов стал лауреатом Ленинской премии .

В 1972 году Алферов становится профессором, а через год - заведующим базовой кафедрой оптоэлектроники ЛЭТИ, открытой на факультете электронной техники Физтеха. В 1987 году Алферов возглавил Физтех, а в 1988 году параллельно стал деканом открытого им физико-технического факультета Ленинградского политехнического института (ЛПИ).

В 1990 году Алферов стал вице-президентом АН СССР.

10 октября 2000 года стало известно, что Жорес Алферову стал лауреатом Нобелевской премии по физике - за развитие полупроводниковых гетероструктур для высокоскоростной и оптоэлектроники. Саму премию он разделил с двумя другими физиками - Кремером и Джеком Килби.

В 2001 году Алферов стал лауреатом Государственной премии РФ.

В 2003 году Алферов покинул пост главы Физтеха, оставшись научным руководителем института. 2005 году он стал председателем Санкт-Петербургского физико-технологического научно-образовательного центра РАН.

Жорес Алферов - признанный во всем мире ученый, создавший собственную научную школу и воспитавший сотни молодых ученых. Алферов является членом ряда научных организаций мира.

Политика

Жорес Алферов с 1944 года являлся членом ВЛКСМ , а с 1965 года - член КПСС . Алферов начал заниматься политикой в конце 80-х годов. С 1989 по 1992 год Алферов был народным депутатом СССР.

В 1995 году Жорес Алферов избрался депутатом Государственной думы второго созыва от движения "Наш дом - Россия" . В Госдуме Алферов возглавил подкомитет по науке Комитета по науке и образованию Госдумы.

Большую часть времени Алферов состоял во фракции "Наш дом - Россия", но в апреле 1999 года вошел в депутатскую группу "Народовластие".

В 1999 году Алферов вновь избрался депутатом Госдумы третьего, а затем в 2003 году - и четвертого созывов, проходя по партийным спискам КПРФ , не являясь членом партии. В Госдуме Алферов продолжал состоять в парламентском комитете по образованию и науке.

В 2001-2005 годах Алферов возглавлял президентскую комиссию по ввозу отработавшего ядерного топлива.

В 2007 году Алферов избрался депутатом Государственной думы пятого созыва от партии КПРФ, став старейшим депутатом нижней палаты. С 2011 года Алферов - депутат Государственной думы шестого созыва от партии КПРФ.

В 2013 году баллотировался на пост президента РАН и, получив 345 голосов, занял второе место.

В апреле 2015 года Жорес Алферов вернулся в состав Общественного совета при Министерстве образования и науки РФ . Алферов оставил пост председателя общественного совета при Минобре в марте 2013 года.

Ученый заявил, что причиной ухода стали разногласия с министром Ливановым по вопросу роли Российской академии наук. Он объяснял, что министр "совершенно иначе говорил о роли и значении РАН ". Также Нобелевский лауреат считал, что Ливанов либо не понимает традиций эффективного сотрудничества РАН и вузов, либо "сознательно пытается разорвать науку и образование ".

Доходы

Согласно декларации Жореса Алферова, в 2012 году он заработал 17 144 258,05 рублей. Он владеет двумя земельными участками площадью 12 500,00 кв. м, двумя квартирами площадью 216,30 кв. м, дачей площадью 165,80 кв. м и гаражом.

Слухи

После начавшейся в 2013 году реформы РАН Алферова называли главным ее противником. При этом сам Алферов так не подписал заявление ученых, вошедших в Клуб "1 июля" , его имени нет под Обращением российских ученых к высшим руководителям РФ.

В июле 2007 года Жорес Алферов стал одним из авторов обращения академиков РАН к президенту России Владимиру Путину , в котором ученые выступили против "возрастающей клерикализации российского общества": академики выступили против внесения специальности "теология" и против введения обязательного школьного предмета "Основы православной культуры".

В марте этого года академику Жоресу Ивановичу Алфёрову, нобелевскому лауреату и члену редколлегии журнала «Экология и жизнь», исполнилось 80 лет. А в апреле пришло известие о том, что Жореса Ивановича назначают научным руководителем инновационного проекта «Сколково». Этот важный проект должен, по сути, создать прорыв в будущее, вдохнув новую жизнь в отечественную электронику, у истоков развития которой и стоял Ж. И. Алфёров.

В пользу того, что прорыв возможен, говорит история: когда в 1957 г. в СССР был запущен первый спутник, США оказались в положении аутсайдера. Однако американское правительство проявило бойцовский характер, были брошены такие ассигнования в технологию, что число исследователей быстро достигло миллиона! Буквально на следующий год (1958) один из них, Джон Килби, изобрел интегральную схему, заменившую печатную плату в обычных ЭВМ - и родилась микроэлектроника современных компьютеров. Эта история впоследствии получила название «эффект спутника».

Жорес Иванович очень внимательно относится к воспитанию будущих исследователей, недаром он основал НОЦ - учебный центр, где подготовка ведется со школьной скамьи. Поздравляя Жореса Ивановича с юбилеем, заглянем в прошлое и будущее электроники, где эффект спутника должен не раз проявиться вновь. Хочется надеяться, что и в будущем нашей страны, как когда-то в США, будет накоплена «критическая масса» подготовленных исследователей - для возникновения эффекта спутника.

«Технический» свет

Первым шагом к созданию микроэлектроники был транзистор. Пионерами транзисторной эры стали Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн, которые в 1947 г. в «Bell Labs » впервые создали действующий биполярный транзистор. А второй компонентой полупроводниковой электроники стал прибор для прямого преобразования электричества в свет - это полупроводниковый оптоэлектронный преобразователь, к созданию которого Ж. И. Алфёров имел непосредственное отношение.

Задача прямого преобразования электричества в «технический» свет - когерентное квантовое излучение - оформилась как направление квантовой электроники, родившейся в 1953–1955 гг. По сути, ученые поставили и решили задачу получения совершенного нового вида света, которого раньше не было в природе. Это не тот свет, который льется непрерывным потоком при прохождении тока по вольфрамовой нити или приходит в течение дня от Солнца и состоит из случайной смеси волн разной длины, не согласованных по фазе. Другими словами, был создан свет строго «дозированный», полученный как набор из определенного числа квантов с заданной длиной волны и строго «построенный» - когерентный, т. е. упорядоченный, что означает одновременность (синфазость) излучения квантов.

Приоритет США по транзистору был определен огромной ношей Отечественной войны, навалившейся на нашу страну. На этой войне погиб старший брат Жореса Ивановича, Маркс Иванович.

Маркс Алфёров окончил школу 21 июня 1941 г. в Сясьстрое. Поступил в Уральский индустриальный институт на энергетический факультет, но проучился лишь несколько недель, а потом решил, что его долг - защищать Родину. Сталинград, Харьков, Курская дуга, тяжелое ранение в голову. В октябре 1943 г. он провел три дня с семьей в Свердловске, когда после госпиталя возвращался на фронт.

Три дня, проведенные с братом, его фронтовые рассказы и страстную юношескую веру в силу науки и инженерной мысли 13-летний Жорес запомнил на всю жизнь. Гвардии младший лейтенант Маркс Иванович Алфёров погиб в бою во «втором Сталинграде» - так называли тогда Корсунь-Шевченковскую операцию.

В 1956 г. Жорес Алфёров приехал на Украину, чтобы найти могилу брата. В Киеве, на улице, он неожиданно встретил своего сослуживца Б. П. Захарченю, ставшего впоследствии одним из ближайших его друзей. Договорились поехать вместе. Купили билеты на пароход и уже на следующий день плыли вниз по Днепру к Каневу в двухместной каюте. Нашли деревню Хильки, около которой советские солдаты, в числе которых был и Маркс Алфёров, отражали яростную попытку отборных немецких дивизий выйти из корсунь-шевченковского «котла». Нашли братскую могилу с белым гипсовым солдатом на постаменте, высящемся над буйно разросшейся травой, в которую были вкраплены простые цветы, какие обычно сажают на русских могилах: ноготки, анютины глазки, незабудки.

К 1956 г. Жорес Алфёров уже работал в Ленинградском физико-техническом институте, куда он мечтал попасть еще во время учебы. Большую роль в этом сыграла книга «Основные представления современной физики», написанная Абрамом Федоровичем Иоффе - патриархом отечественной физики, из школы которого вышли практически все физики, составившие впоследствии гордость отечественной физической школы: П. Л. Капица, Л. Д. Ландау, И. В. Курчатов, А. П. Александров, Ю. Б. Харитон и многие другие. Жорес Иванович много позже писал, что его счастливая жизнь в науке была предопределена его распределением в Физтех, впоследствии получивший имя Иоффе.

Систематические исследования полупроводников в Физико-техническом институте были начаты еще в 30-е годы прошлого века. В 1932 г. В. П. Жузе и Б. В. Курчатов исследовали собственную и примесную проводимость полупроводников. В том же году А. Ф. Иоффе и Я. И. Френкель создали теорию выпрямления тока на контакте металл-полупроводник, основанную на явлении туннелирования. В 1931 и 1936 г. Я. И. Френкель опубликовал свои знаменитые работы, в которых предсказал существование экситонов в полупроводниках, введя этот термин и разработав теорию экситонов. Теория выпрямляющего р–n-перехода, легшая в основу р–n-перехода В. Шокли, создавшего первый транзистор, была опубликована Б. И. Давыдовым, сотрудником Физтеха, в 1939 г. Нина Горюнова, аспирантка Иоффе, защитившая в 1950 г. диссертацию по интерметаллическим соединениям, открыла полупроводниковые свойства соединений 3-й и 5-й групп периодической системы (далее А 3 В 5). Именно она создала фундамент, на котором начались исследования гетероструктур этих элементов. (На Западе отцом полупроводников А 3 В 5 считается Г. Велькер.)

Самому Алфёрову поработать под руководством Иоффе не довелось - в декабре 1950 г., во время кампании по «борьбе с космополитизмом», Иоффе был снят с поста директора и выведен из состава Ученого совета института. В 1952 г. он возглавил лабораторию полупроводников, на базе которой в 1954 г. был организован Институт полупроводников АН СССР.

Заявку на изобретение полупроводникового лазера Алфёров подал совместно с теоретиком Р. И. Казариновым в разгар поисков полупроводникового лазера. Эти поиски шли с 1961 г., когда Н. Г. Басов, О. Н. Крохин и Ю. М. Попов сформулировали теоретические предпосылки его создания. В июле 1962 г. американцы определились с полупроводником для генерации - это был арсенид галлия, а в сентябре-октябре лазерный эффект получили сразу в трех лабораториях, первой оказалась группа Роберта Холла (24 сентября 1962 г.). И через пять месяцев после публикации Холла была подана заявка на изобретение Алфёрова и Казаринова, от которой ведется отсчет занятиям гетероструктурной микроэлектроникой в Физтехе.

Группа Алфёрова (Дмитрий Третьяков, Дмитрий Гарбузов, Ефим Портной, Владимир Корольков и Вячеслав Андреев) несколько лет билась над поиском подходящего для реализации материала, пытаясь изготовить его самостоятельно, но нашла подходящий сложный трехкомпонентный полупроводник почти случайно: в соседней лаборатории Н. А. Горюновой. Однако это была «неслучайная» случайность - поиск перспективных полупроводниковых соединений Нина Александровна Горюнова вела направленно, а в вышедшей в 1968 г. монографии сформулировала идею «периодической системы полупроводниковых соединений». Полупроводниковое соединение, созданное в ее лаборатории, обладало необходимой для генерации стабильностью, что определило успех «предприятия». Гетеролазер на этом материале был создан в канун 1969 г., а приоритетной датой на уровне обнаружения лазерного эффекта является 13 сентября 1967 г.

Новые материалы

На фоне развернувшейся с начала 60-х годов лазерной гонки почти незаметно возникли светодиоды, которые тоже производили свет заданного спектра, но не обладающий строгой когерентностью лазера. В результате сегодняшняя микроэлектроника включает такие основные функциональные приборы, как транзисторы и их конгломераты - интегральные микросхемы (тысячи транзисторов) и микропроцессоры (от десятков тысяч до десятков миллионов транзисторов), тогда как по сути отдельную ветвь микроэлектроники - оптоэлектронику - составили приборы, построенные на основе гетероструктур по созданию «технического» света - полупроводниковые лазеры и светодиоды. С использованием полупроводниковых лазеров связана новейшая история цифровой записи - от обычных CD-дисков до знаменитой сегодня технологии Blue Ray на нитриде галлия (GaN).

Светодиод, или светоизлучающий диод (СД, СИД, LED - англ. Light-emitting diode ), - полупроводниковый прибор, излучающий некогерентный свет при пропускании через него электрического тока. Излучаемый свет лежит в узком диапазоне спектра, его цветовые характеристики зависят от химического состава использованного в нем полупроводника.

Считается, что первый светодиод, излучающий свет в видимом диапазоне спектра, был изготовлен в 1962 г. в Университете Иллинойса группой, которой руководил Ник Холоньяк. Диоды, сделанные из непрямозонных полупроводников (например, кремния, германия или карбида кремния), свет практически не излучают. Поэтому в ход пошли такие материалы, как GaAs, InP, InAs, InSb, являющиеся прямозонными полупроводниками. В то же время многие полупроводниковые материалы типа А 3 В Е образуют между собой непрерывный ряд твердых растворов - тройных и более сложных (AI x Ga 1- x N и In x Ga 1- x N, GaAs x P 1- x , Ga x In 1- x P, Ga x In 1- x As y P 1- y и т. п.), на основе которых и сформировалось направление гетероструктурной микроэлектроники.

Наиболее известное применение светодиодов сегодня - замена ламп накаливания и дисплеев мобильных телефонов и навигаторов.

Общая идея дальнейшего развития «технического света» - создание новых материалов для светодиодной и лазерной техники. Эта задача неразрывна с проблемой получения материалов с определенными требованиями, предъявляемыми к электронной структуре полупроводника. И главным из этих требований является строение запрещенной зоны полупроводниковой матрицы, используемой для решения той или иной конкретной задачи. Активно ведутся исследования сочетаний материалов, которые позволяют достигать заданных требований к форме и размерам запрещенной зоны.

Составить представление о многосторонности этой работы можно, взглянув на график, по которому можно оценить многообразие «базовых» двойных соединений и возможности их сочетаний в композиционных гетероструктурах.

Принимаем тысячи солнц!

История технического света была бы неполна, если бы наряду с излучателями света не шла разработка его приемников. Если работы группы Алфёрова начались с поисков материала для излучателей, то сегодня один из членов этой группы, ближайший сотрудник Алфёрова и его давний друг профессор В. М. Андреев вплотную занимается работой, связанной с обратным превращением света, причем именно тем превращением, которое используется в солнечных элементах. Идеология гетероструктур как комплекса материалов с заданной шириной запрещенной зоны нашла активное применение и здесь. Дело в том, что солнечный свет состоит из большого количества световых волн различной частоты, в чем как раз и состоит проблема его полного использования, так как материала, который смог бы одинаково преобразовывать свет различной частоты в электрическую энергию, не существует. Получается, что любая кремниевая солнечная батарея преобразует не весь спектр солнечного излучения, а только его часть. Что делать? «Рецепт» обманчиво прост: изготовить слоеный пирог из различных материалов, каждый слой которого реагирует на свою частоту, но в то же время пропускает все остальные частоты без значимого ослабления.

Это дорогая структура, так как в ней должны быть не только переходы различной проводимости, на которые падает свет, но и множество вспомогательных слоев, например, для того чтобы получаемую ЭДС можно было снять для дальнейшего использования. По сути, «сэндвич»-сборка из нескольких электронных приборов. Использование ее оправдано более высоким КПД «сэндвичей», который эффективно использовать вкупе с солнечным концентратором (линзой или зеркалом). Если «сэндвич» позволяет поднять КПД по сравнению с кремниевым элементом, например, в 2 раза-с 17 до 34%, то за счет концентратора, увеличивающего плотность солнечного излучения в 500 раз (500 солнц), можно получить выигрыш в 2 × 500 = 1000 раз! Это выигрыш в площади самого элемента, т. е. материала надо в 1000 раз меньше. Современные концентраторы солнечного излучения измеряют плотность излучения в тысячах и десятках тысяч «солнц», сконцентрированных на одном элементе.

Другой из возможных способов - получение материала, который может работать хотя бы на двух частотах или, точнее, с более широким диапазоном солнечного спектра. В начале 1960-х была показана возможность «мультизонного» фотоэффекта. Это своеобразная ситуация, когда наличие примесей создает полосы в запрещенной зоне полупроводника, что позволяет электронам и дыркам «прыгать через пропасть» в два или даже в три прыжка. В результате можно получить фотоэффект для фотонов с частотой 0,7, 1,8 или 2,6 эВ, что, конечно, значительно расширяет спектр поглощения и увеличивает КПД. Если ученым удастся обеспечить генерацию без существенной рекомбинации носителей на тех же примесных полосах, то КПД таких элементов может достигать 57%.

С начала 2000-х в этом направлении ведутся активные исследования под руководством В. М. Андреева и Ж. И. Алфёрова.

Есть еще интересное направление: поток солнечного света сначала расщепляется на потоки различных диапазонов частот, каждый из которых затем направляется на «свои» ячейки. Такое направление тоже может считаться перспективным, так как при этом исчезает последовательное соединение, неизбежное в «сэндвич»-структурах типа изображенной выше, лимитирующее ток элемента наиболее «слабым» (в это время дня и на данном материале) участком спектра.

Принципиальную важность имеет оценка соотношения солнечной и атомной энергетики, высказанная Ж. И. Алфёровым на одной из недавних конференций: «Если бы на развитие альтернативных источников энергии было затрачено только 15% средств, брошенных на развитие атомной энергетики, то АЭС для производства электроэнергии в СССР вообще не потребовались бы!»

Будущее гетероструктур и новые технологии

Интересна и другая оценка, отражающая точку зрения Жореса Ивановича: в XXI веке гетероструктуры оставят только 1% для использования моноструктур, т. е. вся электроника уйдет от таких «простых» веществ, как кремний с чистотой 99,99–99,999%. Цифры - это чистота кремния, измеряемая в девятках после запятой, но этой чистотой уже лет 40 как никого не удивить. Будущее электроники, полагает Алфёров, - это соединения из элементов A 3 B 5 , их твердых растворов и эпитаксиальных слоев различных сочетаний этих элементов. Конечно, нельзя утверждать, что простые полупроводники типа кремния не могут найти широкого применения, но все же сложные структуры дают значительно более гибкий ответ на запросы современности. Уже сегодня гетероструктуры решают проблему высокой плотности информации для оптических систем связи. Речь идет об OEIC (optoelectronic integrated circuit ) - оптоэлектронной интегральной схеме. Основу любой оптоэлектронной интегральной микросхемы (оптопары, оптрона) составляют инфракрасный излучающий диод и оптически согласованный с ним приемник излучения, что дает простор формальной схемотехнике для широкого использования этих устройств в качестве приемо-передатчиков информации.

Кроме того, ключевой прибор современной оптоэлектроники - ДГС-лазер (ДГС - двойная гетероструктура) - продолжает совершенствоваться и развиваться. Наконец, сегодня именно высокоэффективные быстродействующие светодиоды на гетероструктурах обеспечивают поддержку технологии высокоскоростной передачи данных HSPD (High Speed Packet Data service ).

Но самое главное в выводе Алфёрова не эти разрозненные применения, а общее направление развития техники XXI века - получение материалов и интегральных схем на основе материалов, обладающих точно заданными, рассчитанными на много ходов вперед свойствами. Эти свойства задаются путем конструкторской работы, которая ведется на уровне атомной структуры материала, определяемой поведением носителей заряда в том особом регулярном пространстве, которое представляет собой внутренность кристаллической решетки материала. По сути эта работа - регулирование числа электронов и их квантовых переходов - ювелирная работа на уровне конструирования постоянной кристаллической решетки, составляющей величины нескольких ангстрем (ангстрем - 10 –10 м, 1 нанометр = 10 ангстрем). Но сегодня развитие науки и техники - это уже не тот путь вглубь вещества, каким он представлялся в 60-е годы прошлого века. Сегодня во многом это движение в обратном направлении, в область наноразмеров - например, создание нанообластей со свойствами квантовых точек или квантовых проволок, где квантовые точки линейно связаны.

Естественно, нанообъекты - лишь один из этапов, которые проходят в своем развитии наука и техника, и на нем они не остановятся. Надо сказать, что развитие науки и техники путь далеко не прямолинейный, и если сегодня интересы исследователей сместились в сторону увеличения размеров - в нанообласть, то завтрашние решения будут конкурировать в разных масштабах.

Например, возникшие на кремниевых чипах ограничения по дальнейшему увеличению плотности элементов микросхем можно решить двумя путями. Первый путь - смена полупроводника. Для этого предложен вариант изготовления гибридных микросхем, основанных на применении двух полупроводниковых материалов с различными характеристиками. В качестве наиболее перспективного варианта называется использование нитрида галлия совместно с кремниевой пластиной. С одной стороны, нитрид галлия обладает уникальными электронными свойствами, позволяющими создавать высокоскоростные интегральные микросхемы, с другой - использование кремния как основы делает такую технологию совместимой с современным производственным оборудованием. Однако подход со стороны наноматериалов содержит еще более новаторскую идею электроники одного электрона - одноэлектроники.

Дело в том, что дальнейшую миниатюризацию электроники - размещение тысяч транзисторов на подложке одного микропроцессора - ограничивает пересечение электрических полей при движении потоков электронов в расположенных рядом транзисторах. Идея в том, чтобы вместо потоков электронов использовать один-единственный электрон, который может двигаться в «индивидуальном» временном графике и поэтому не создает «очередей», снижая тем самым напряженность помех.

Если разобраться, то потоки электронов в общем-то и не нужны - для передачи управления можно подать как угодно малый сигнал, проблема заключается в том, чтобы его уверенно выделить (детектировать). И оказывается, что одноэлектронное детектирование технически вполне осуществимо - для этого используется туннельный эффект, который является для каждого электрона индивидуальным событием, в отличие от обычного движения электронов «в общей массе» - ток в полупроводнике является коллективным процессом. С точки зрения электроники туннельный переход - это перенос заряда сквозь конденсатор, поэтому в полевом транзисторе, где конденсатор стоит на входе, одиночный электрон можно «поймать» по частоте колебаний усиливаемого сигнала. Однако выделить этот сигнал в обычных устройствах удавалось только при криогенных температурах - повышение температуры разрушало условия детектирования сигнала. Но температура исчезновения эффекта оказалась обратно пропорциональной площади контакта, и в 2001 г. удалось сделать первый одноэлектронный транзистор на нанотрубке, в котором площадь контакта была так мала, что позволяла работать при комнатных температурах!

В этом отношении одноэлектроника повторяет путь, который прошли исследователи полупроводниковых гетеролазеров - группа Алфёрова билась как раз над тем, чтобы найти материал, который обеспечит эффект лазерной генерации при комнатной температуре, а не при температуре жидкого азота. А вот сверхпроводники, с которыми связаны самые большие надежды по передаче больших потоков электронов (силовых токов), пока не удается «вытащить» из области криогенных температур. Это не только существенно тормозит возможности снижения потерь при передаче энергии на большие расстояния - хорошо известно, что перенаправление потоков энергии по территории России в течение суток приводит к 30%-ным потерям на «нагрев проводов», - отсутствие «комнатных» сверхпроводников ограничивает развитие хранения энергии в сверхпроводящих кольцах, где движение тока может продолжаться практически вечно. Недостижимым пока идеалом создания таких колец служат обычные атомы, где движение электронов вокруг ядра порой устойчиво при самых высоких температурах и может продолжаться неограниченно долго.

Дальнейшие перспективы развития наук о материалах весьма разнообразны. Причем именно с развитием науки о материалах появилась реальная возможность прямого использования солнечной энергии, сулящая огромные перспективы возобновляемой энергетике. Порой именно такие направления работы определяют будущее лицо общества (в Татарии и Чувашии уже планируют «зеленую революцию» и всерьез разрабатывают создание биоэкоградов). Возможно, будущее этого направления состоит в том, чтобы от развития техники материалов шагнуть к пониманию принципов функционирования самой природы, встать на путь использования управляемого фотосинтеза, который может быть распространен в человеческом обществе так же широко, как и в живой природе. Речь уже идет об элементарной ячейке живой природы - клетке, и это следующий, более высокий этап развития после электроники с ее идеологией создания приборов для выполнения какой-то одной функции - транзистора для управления током, светодиода или лазера для управления светом. Идеология клетки - это идеология операторов как элементарных устройств, осуществляющих некий цикл. Клетка служит не изолированным элементом для выполнения какой-то одной функции за счет внешней энергии, но целой фабрикой по переработке доступной внешней энергии в работу поддержания циклов множества различных процессов под единой оболочкой. Работа клетки по поддержанию собственного гомеостазиса и накопления в ней энергии в виде АТФ - захватывающая проблема современной науки. Пока биотехнологи могут лишь мечтать о создании искусственного устройства со свойствами клетки, пригодного для использования в микроэлектронике. И когда это произойдет, несомненно, начнется новая эра микроэлектроники - эра приближения к принципам работы живых организмов, давняя мечта фантастов и давно придуманной науки бионики, все еще не вышедшей из колыбели биофизики.

Будем надеяться, что создание научного центра инноваций в Сколково сумеет реализовать нечто подобное «эффекту спутника» - открыть новые прорывные области, создать новые материалы и технологии электроники.

Пожелаем успеха Жоресу Ивановичу Алфёрову на посту научного руководителя этого нового научно-технологического агломерата. Хочется надеяться, что его энергия и настойчивость будут залогом успеха этого предприятия.

Запрещенная зона - область значений энергии, которыми не может обладать электрон в идеальном (бездефектном) кристалле. Характерные значения ширины запрещенной зоны в полупроводниках составляют 0,1–4 эВ. Примеси могут создать полосы в запрещенной зоне - возникает мультизона.

Нобелевский лауреат 2000 года по физике Жорес Иванович Алферов родился в 1930 году в Витебске. Свое детство и юность он провел в БССР, его родители – коренные белорусы. Именно поэтому несмотря на то, что большую часть жизни он прожил в России, его считают в том числе белорусским ученым. Престижнейшей наградой Жорес Иванович удостоен за открытие гетероструктурных полупроводников, которые сегодня используются в современных компьютерах. Прочие наработки ученого использовались при разработке солнечных элементов для космических батарей, создании эффективного оптоволоконного кабеля, лазера компакт дисков, считывающих устройств, функционирующих на основе метода декодирования, и многих иных приспособлений и устройств. Несмотря на проживание в России ученый помнит о своих корнях родной земле, постоянно навещает Витебщину и иные места.

Обыкновенная советская семья, которая придерживалась политизированных взглядов, нарекла младшего сына именем в честь Жана Жореса – председателя социалистической партии Франции в то время. Совсем не типичное имя вовсе не мешало мальчику отлично учиться в средней школе. В это время несмотря на первостепенные сложности, связанные с изучением физики, наступает заинтересованность Алферова в точной науке. Благодаря дополнительным занятиям с учителем, а также самостоятельно полученным знаниям, в возрасте 10 лет юный исследователь создает детекторный приемник – свое первое изобретение. По окончании школы Алферов поступает в местный политехнический институт, но в результате перевода родителей в Ленинград переводится на второй курс в местном электромеханическом институте. После окончания этого учебного заведения он поступил в престижнейший ВУЗ того времени – Физико-технический институт, руководителем которого являлся академик Абрам Иоффе. Примечательно, что успешно завершив обучение и оставшись в лаборатории работать, Алферов фактически жил в ней. Вероятной причиной является ранняя женитьба и развод, поскольку квартира была оставлена бывшей жене и родившейся дочери.

Что касается непосредственной научной деятельности, то она осуществлялась как в период обучения в физико-техническом институте, так и после его окончания. Так, при участии будущего известного ученого были созданы первые советские транзисторы и силовые германиевые приборы. С 1959 года Жорес Иванович занимается изучением полупроводниковых гетероструктур. Тогда же защитил кандидатскую диссертацию на эту же тематику. Считается, что своим стремлением постичь прогрессивный в то время пласт физики, он сильно выделялся среди остальных ученых. Свою первую награду Алферов получил в 1963 году. В 1979 году защитил докторскую диссертацию, которая легла в основу исследования в области гетеропереходов в полупроводниках. Полученные результаты были высоко отмечены международным научным сообществом. Так, в этом же году ему была присуждена престижная премия Франклиновского института в США. Как отметалось ранее, в 2000 году выдающиеся заслуги были отмечены Нобелевским комитетом.

Жорес Иванович Алферов активно занимается не только наукой, но общественной деятельностью, а также политикой. При его патронаже и непосредственной инициативе в 2000-х годах в Санкт-Петербурге был возведен лицей для школьников, которые обладают способностями в области точных наук (в частности – физике). В нем преподают именитые профессоры с большим практическим опытом с целью выявления одаренных будущих ученых. Общая площадь лицея с бассейном, крытым кортом и компьютерными классами составляет 15 000 кв.м. Жорес Иванович находится в хороших отношениях с действующим президентом Российской Федерации В.В.Путиным, являлся многократно переизбираемым депутатом Госдумы. Является ректором-организатором Академического университета, членом российской и белорусской академий наук, почетным профессором многочисленных университетов по всему миру. Автор более 500 научных работ, 50 изобретений и 3 монографий.