Жорес Алфёров. Фото: РИА Новости / Игорь Самойлов
В понедельник, 14 ноября, в Санкт-Петербурге ректор петербургского Академического университета Жорес Алфёров . Его состояние не вызывает опасений у врачей.
Жорес Алфёров — российский лауреат Нобелевской премии по физике. Премию он получил в 2000 году за разработку полупроводниковых гетероструктур и создание быстрых опто- и микроэлектронных компонентов.
АиФ.ru приводит биографию Жореса Алфёрова.
Досье
В декабре 1952 года окончил Ленинградский государственный электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина).
Годы учебы Ж.И. Алфёрова в ЛЭТИ совпали с началом студенческого строительного движения. В 1949 г. он в составе студенческого отряда участвовал в строительстве Красноборской ГЭС, одной из первых сельских электростанций Ленинградской области.
Ещё в студенческие годы Ж. И. Алфёров начал свой путь в науке. Под руководством доцента кафедры основ электровакуумной техники Наталии Николаевны Созиной он занимался исследованиями полупроводниковых плёночных фотоэлементов. Его доклад на институтской конференции студенческого научного общества (СНО) в 1952 г. был признан лучшим, за него физик получил первую в своей жизни научную премию: поездку на строительство Волго-Донского канала. Несколько лет он являлся председателем СНО факультета электронной техники.
После окончания ЛЭТИ Алфёров был направлен на работу в Ленинградский физико-технический институт, где стал работать в лаборатории В. М. Тучкевича . Здесь при участии Ж. И. Алфёрова были разработаны первые советские транзисторы.
В январе 1953 поступил в ФТИ им. А. Ф. Иоффе, где защитил кандидатскую (1961) и докторскую (1970) диссертации.
В начале 60-х годов Алфёров начал заниматься проблемой гетеропереходов. Открытие им идеальных гетеропереходов и новых физических явлений — «сверхинжекции», электронного и оптического ограничения в гетероструктурах — позволило кардинально улучшить параметры большинства известных полупроводниковых приборов и создать принципиально новые, особенно перспективные для применения в оптической и квантовой электронике.
Благодаря исследованиям Ж. И. Алфёрова фактически создано новое направление: гетеропереходы в полупроводниках.
Своими открытиями учёный заложил основы современной информационной техники, в основном через разработку быстрых транзисторов и лазеров. Созданные на базе исследований Алфёрова приборы и устройства буквально произвели научную и социальную революцию. Это лазеры, передающие информационные потоки посредством оптоволоконных сетей интернета, это технологии, лежащие в основе мобильных телефонов, устройства, декорирующие товарные ярлыки, запись и воспроизведение информации на CD-дисках и многое другое.
Под научным руководством Алфёрова были выполнены исследования солнечных элементов на основе гетероструктур, что привело к созданию фотоэлектрических преобразователей солнечного излучения в электрическую энергию, коэффициент полезного действия которых приблизился к теоретическому пределу. Они оказались незаменимыми для энергообеспечения космических станций, а в настоящее время рассматриваются как один из основных альтернативных источников энергии взамен убывающим запасам нефти и газа.
Благодаря фундаментальным работам Алфёрова были созданы светодиоды на гетероструктурах. Светодиоды белого света благодаря своей высокой надёжности и эффективности рассматриваются как источники освещения нового типа и в ближайшем будущем заменят традиционные лампы накаливания, что будет сопровождаться гигантской экономией электроэнергии.
С начала 1990-х годов Алфёров занимался исследованием свойств наноструктур пониженной размерности: квантовых проволок и квантовых точек.
В 2003 году Алфёров оставил пост руководителя ФТИ им. А. Ф. Иоффе и до 2006 года занимал пост председателя учёного совета института. Однако Алфёров 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. (с момента основания) — декан физико-технического факультета СПбГПУ.
В 1990-1991 годах — вице-президент АН СССР, председатель Президиума Ленинградского научного центра.
10 октября 2000 года стало известно, что Жорес Алфёров стал лауреатом Нобелевской премии по физике за развитие полупроводниковых гетероструктур для высокоскоростной и оптоэлектроники. Саму премию он разделил с двумя другими физиками: Гербертом Крёмером и Джеком Килби .
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.
Являлся инициатором учреждения в 2002 году премии «Глобальная энергия», до 2006 года возглавлял Международный комитет по её присуждению.
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. Получив 345 голосов, занял второе место.
Автор более 500 научных работ, в том числе 4 монографий, более 50 изобретений. Среди его учеников более сорока кандидатов и десяти докторов наук. Наиболее известные представители школы: чл.-корреспонденты РАН Д. З. Гарбузов и Н. Н. Леденцов, доктора физ.-мат. наук: В. М. Андреев, В. И. Корольков, С. Г. Конников, С. А. Гуревич, Ю. В. Жиляев, П. С. Копьев и др.
О проблемах современной науки
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».
После начавшейся в 2013 году реформы РАН Алфёров неоднократно высказывал отрицательное отношение к данному законопроекту. В обращении учёного к Президенту РФ говорилось:
«После жесточайших реформ 1990-х годов, многое утратив, РАН тем не менее сохранила свой научный потенциал гораздо лучше, чем отраслевая наука и вузы. Противопоставление академической и вузовской науки совершенно противоестественно и может проводиться только людьми, преследующими свои очень странные политические цели, весьма далёкие от интересов страны. Закон о реорганизации РАН и других государственных академий наук отнюдь не решает задачу повышения эффективности научных исследований».
Политическая и общественная деятельность
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 КПРФ, член фракции КПРФ, член Комитета по образованию и науке.
2003-2007 — депутат Государственной Думы Федерального Собрания РФ 4 созыва от КПРФ, член фракции КПРФ, член Комитета по образованию и науке.
2007-2011 — депутат Государственной Думы Федерального Собрания РФ 5 созыва от КПРФ, член фракции КПРФ, член Комитета Государственной Думы по науке и наукоёмким технологиям. Старейший депутат Государственной Думы Федерального Собрания РФ 5 созыва.
2012-2016 — депутат Государственной Думы Федерального Собрания РФ 6 созыва от КПРФ, член Комитета Государственной Думы по науке и наукоёмким технологиям.
С 2016 года — депутат Государственной Думы Федерального Собрания РФ 7 созыва от КПРФ. Старейший депутат Государственной Думы Федерального Собрания РФ 7 созыва.
Член редакционного совета радиогазеты «Слово».
Председатель Редакционной коллегии журнала «Нанотехнологии. Экология. Производство».
Учредил Фонд поддержки образования и науки для помощи 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.
В 2016 году подписал письмо с призывом к Greenpeace, Организации Объединённых Наций и правительствам всего мира прекратить борьбу с генетически модифицированными организмами (ГМО).
Награды и звания
Труды Ж. И. Алфёрова отмечены Нобелевской премией, Ленинской и Государственными премиями СССР и России, премией им. А. П. Карпинского (ФРГ), Демидовской премией, премией им. А. Ф. Иоффе и золотой медалью А. С. Попова (РАН), Хьюлетт-Паккардовской премией Европейского физического общества, медалью Стюарта Баллантайна Франклинского института (США), премией Киото (Япония), многими орденами и медалями СССР, России и зарубежных стран.
Жорес Иванович избран пожизненным членом института Б. Франклина и иностранным членом Национальной академии наук и Национальной инженерной академии США, иностранным членом академий наук Беларуси, Украины, Польши, Болгарии и многих других стран. Он является почётным гражданином Санкт-Петербурга, Минска, Витебска и других городов России и зарубежья. Почётным доктором и профессором его избрали учёные советы многих университетов России, Японии, Китая, Швеции, Финляндии, Франции и других стран.
Астероид (№ 3884) Alferov, открытый 13 марта 1977 года Н. С. Черных в Крымской астрофизической обсерватории был назван в честь учёного 22 февраля 1997 года.
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.
Жорес Иванович Алферов. Родился 15 марта 1930 года в Витебске - умер 2 марта 2019 года в Санкт-Петербурге. Советский и российский физик. Лауреат Нобелевской премии по физике (2000). Лауреат Ленинской премии (1972), Государственной премии СССР (1984), Государственной премии РФ (2001). Политик. Депутат Государственной думы РФ II-VII созывов.
Имеет белорусские и еврейские корни.
Отец - Иван Карпович Алфёров, родом из Чашников.
Мать - Анна Владимировна Розенблюм, родом из Крайска Минской области.
Старший брат - Маркс Алферов (1924-1944), учился на энергетическом факультете Уральского индустриального института, добровольцем ушел на фронт. Был ранен на Сталинградской и Курской битвах, погиб во время Корсунь-Шевченковской операции зимой 1944 года. Братскую могилу, в которой был похоронен лейтенант Маркс Алферов (возле украинского села Хильки) Жорес Иванович отыскал в 1956 году.
Свое имя получил в честь Жанна Жореса, основателя французской социалистической партии и газеты «L’Humanite». Как вспоминал Жорес Иванович, его родители ждали появления девочки, но родился мальчик. Ему долго не могли выбрать имя. Отец в течение всей жизни обращался к нему, ставя ударение на «о», а мама чаще всего звала его «Жоренькой». Позже, когда Жорес Алферов бывал на научных конференциях во Франции, там очень удивлялись, что ученый носит имя в честь их соотечественника, они при этом часто путали имя и фамилию (считали, что Жорес - это фамилия, а Алферов - имя).
Довоенные годы провёл в Сталинграде, Новосибирске, Барнауле и Сясьстрое. Во время Великой Отечественной войны семья Алфёровых переехала в Туринск Свердловской области, где его отец работал директором целлюлозно-бумажного завода. После войны семья вернулась в Минск.
В юности активно занимался спортом, имел второй разряд по плаванию и третий разряд по скоростному бегу на коньках. Также любил хоккей и футбол.
Во время учебы в школе занимался в драмкружке, читал со сцены прозу и стихи.
В Минске с золотой медалью окончил среднюю школу № 42.
Далее по совету своего учителя физики Якова Борисовича Мельцерзона несколько семестров отучился в Белорусском Политехническом Институте (ныне БНТУ) на энергетическом факультете. Затем отправился в Ленинград, де поступил в ЛЭТИ без экзаменов.
В 1952 году окончил факультет электронной техники Ленинградского электротехнического института имени В. И. Ульянова (Ленина).
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 советских транзисторов и силовых германиевых приборов. Кандидат физико-математических наук (1961).
Член КПСС с 1965 года.
В 1970 году 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.
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.
С 1988 года, с момента основания СПбГПУ, декан физико-технического факультета.
В 1989-1992 годах - народный депутат СССР.
В 1990-1991 годах - вице-президент АН СССР, председатель Президиума Ленинградского научного центра.
С начала 1990-х годов Алфёров занимался исследованием свойств наноструктур пониженной размерности: квантовых проволок и квантовых точек.
В 2000 году стал лауреатом Нобелевской премии по физике за разработку полупроводниковых гетероструктур и создание быстрых опто- и микроэлектронных компонентов. Денежный гонорар он потратил на приобретение квартиры в Москве (до этого семья жила в служебной), треть суммы перевел в Фонд поддержки образования и науки. Несмотря на то, что открытия академика активно используются в дисководах компьютеров, в светофорах, в оборудовании супермаркетов, в фарах автомобилей и в мобильных телефонах, у самого Жореса Алферова долгое время не было личного мобильника - телефон ему подарили коллеги по физико-техническому университету.
Жорес Алферов отмечал, что свои открытия сделал, благодаря поддержке науки в СССР: "Поймите, из того факта, что Советский Союз рухнул, вовсе не следует, что рыночная экономика эффективнее плановой. Но я вам лучше скажу о том, что знаю хорошо, - о науке. Посмотрите, где она у нас была раньше и где сейчас! Когда мы только начинали делать транзисторы, первый секретарь Ленинградского обкома партии лично приезжал к нам в лабораторию, сидел у нас, спрашивал: что нужно, чего не хватает? Я свои работы по полупроводниковым гетероструктурам, за которые мне потом дали Нобелевскую премию, сделал раньше американцев. Я обогнал их! Я приезжал в Штаты и читал им лекции, а не наоборот. И производство этих электронных компонентов мы начали раньше. Если бы не 90-е годы, айфоны и айпады сейчас выпускали бы у нас, а не в США".
С 2001 года Президент Фонда поддержки образования и науки (Алфёровского фонда).
В 2003 году Алфёров оставил пост руководителя ФТИ и до 2006 года занимал пост председателя учёного совета института. Однако Алфёров 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 2003 года - председатель Научно-образовательного комплекса «Санкт-Петербургский физико-технический научно-образовательный центр» РАН.
Являлся инициатором учреждения в 2002 году премии «Глобальная энергия», до 2006 года возглавлял Международный комитет по её присуждению. Считается, что присуждение этой премии самому Алфёрову в 2005 году, стало одной из причин оставления им этого поста.
Является ректором-организатором нового Академического университета.
С апреля 2010 года - научный руководитель инновационного центра в Сколково и сопредседатель Консультативного научного Совета Фонда «Сколково».
Член редакционного совета радиогазеты «Слово». Председатель Редакционной коллегии журнала «Нанотехнологии Экология Производство».
В 2013 году баллотировался на пост президента РАН и, получив 345 голосов, занял второе место.
Имя «Академик Жорес Алферов» было присвоено якутскому алмазу весом 70,20 карта. Драгоценный камень был добыт на кимберлитовой трубке «Сытыканская» в 2000 году.
Также в честь ученого назван астероид, который открыл в Крымской астрофизической обсерватории Н.С. Черных.
Общественно-политическая позиция Жореса Алферова
С 1995 года - депутат Государственной думы Федерального собрания. Первоначально избрался от движения «Наш дом - Россия» (НДР). С 1998 года - член депутатской группы Народовластие. Далее избирался от КПРФ. Член комитета по образованию и науке.
Жорес Алферов стал единственным депутатом Государственной думы от КПРФ, который во втором чтении поддержал 26 сентября 2018 года законопроект о повышении пенсионного возраста в России. В третьем чтении Алферов голосовал против пенсионной реформы (представители КПРФ заявляли, что голос Алферова во втором чтении подан по ошибке).
Один из авторов Открытого письма 10 академиков Президенту РФ против клерикализации. Выступал 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».
После начавшейся в 2013 году реформы РАН Алфёров неоднократно высказывал отрицательное отношение к данному законопроекту. В обращении учёного к Президенту РФ говорилось: "После жесточайших реформ 1990-х годов, многое утратив, РАН тем не менее сохранила свой научный потенциал гораздо лучше, чем отраслевая наука и вузы. Противопоставление академической и вузовской науки совершенно противоестественно и может проводиться только людьми, преследующими свои и очень странные политические цели, весьма далёкие от интересов страны".
В 2016 году подписал письмо с призывом к Greenpeace, Организации Объединенных Наций и правительствам всего мира прекратить борьбу с генетически модифицированными организмами (ГМО).
Жорес Алферов часто выступал с критикой в адрес российской власти и проводимого ею курса: "Если гражданина заставляют платить за образование и медицинское обслуживание, пенсию накапливать из собственных средств, жилье и коммунальные услуги оплачивать полностью, по рыночной цене, то зачем мне такое государство?! С какой стати я должен еще платить налоги и содержать безумную армию чиновников? Я всегда на всех уровнях говорил, что здравоохранение, образование и наука должны обеспечиваться из бюджета. Если государство сваливает эту заботу на нас самих, пусть исчезнет, нам будет гораздо легче".
Поддержал в 2014 году политику Владимира Путина по Украине и Крыму. Ученый говорил: "На Украине я раньше бывал каждый год, являюсь почётным гражданином Хильков и Комаривки. Последний раз приезжал туда в 2013 г. вместе с иностранными учёными. Нас очень тепло приняли. И мой американский коллега, нобелевский лауреат Роджер Корнберг, пообщавшись с местными жителями, воскликнул: «Жорес, как вас можно было делить? Вы ведь один народ!». То, что творится на Украине, ужасно. И на самом деле грозит гибелью всему человечеству. Для всей планеты сейчас наступило чёрное время - время фашизма в самых разных формах. На мой взгляд, это происходит потому, что уже нет такого могучего сдерживающего фактора, каким был Советский Союз".
Жорес Алферов об Украине
Личная жизнь Жореса Алферова:
Дважды был женат.
Первый раз женился в молодом возрасте. В браке родилась дочь. После развода оставил все имущество супруге, в т.ч. квартиру, с собой взял только мотоцикл. Далее жил в общежитии.
Вторая жена - Тамара Георгиевна. Они познакомились на отдыхе в конце 1960-х годов. Поженились в 1967 году. У Тамары Георгиевны есть дочь Ирина от предыдущего брака, которую воспитывал Алферов.
В 1972 году у пары родился сын Иван.
Есть внуки.
В ноябре 2018 года Жорес Алферов был госпитализирован в одну из московских клиник. СМИ писали, что у него случился инсульт. Позже помощник Алферова заявил: "У Жореса Ивановича был гипертонический криз, сейчас все стабилизировалось, я думаю, что все будет нормально. Давление поднялось, потому что уже возраст. Сделали капельницу, и все стабилизировалось".
Библиография Жореса Алферова:
1996 - Second International Conference on Optical Information Processing
1999 - Физика ХХI века: выступление почетного доктора Санкт-Петербургского гуманитарного университета профсоюзов Жореса Ивановича Алферова (9 апреля 1998 года)
2000 - Физика и жизнь
2005 - Наука и общество
2010 - Калитка имени Алфёрова: 80 историй от нобелевского лауреата, рассказанных Аркадию Соснову
2010 - Академия наук в истории культуры России в XVIII-XX вв
2012 - Власть без мозгов. Отделение науки от государства
2013 - Власть без мозгов: кому мешают академики
Награды и звания Жореса Алферова:
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 Александра Невского (2015);
- Орден Ленина (1986);
- Орден Октябрьской Революции (1980);
- Орден Трудового Красного Знамени (1975);
- Орден «Знак Почёта» (1959);
- 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;
- 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 V степени (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);
- Золотая медаль имени Низами Гянджеви (2015);
- Медаль Стюарта 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;
- Хьюллет-Паккардовская премия (Европейское физическое общество, 1978) - за новые работы в области гетеропереходов;
- Золотая медаль Генриха Велкера от Симпозиума по GaAs (1987) - за пионерские работы по теории и технологии приборов на основе соединений III-V групп и разработку инжекционных лазеров и фотодиодов;
- Премия имени Карпинского (ФРГ, 1989) - за вклад в развитие физики и техники гетероструктур;
- XLIX Менделеевский чтец - 19 февраля 1993 года;
- Премия имени А. Ф. Иоффе (РАН, 1996) - за цикл работ «Фотоэлектрические преобразователи солнечного излучения на основе гетероструктур»;
- Почетный доктор СПбГУП с 1998 года;
- Демидовская премия (Научный Демидовский фонд, Россия, 1999);
- Золотая медаль имени А. С. Попова (РАН, 1999);
- Премия Ника Холоньяка (Оптическое общество Америки, 2000);
- Нобелевская премия (Швеция, 2000) - за развитие полупроводниковых гетероструктур для высокоскоростной оптоэлектроники;
- 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);
- Золотая медаль SPIE (SPIE, 2002);
- Награда «Золотая тарелка» (Академия достижений, США, 2002);
- Международная энергетическая премия «Глобальная энергия» (Россия, 2005);
- Звание и медаль Почётного профессора МФТИ (2008);
- Медаль «За вклад в развитие нанонауки и нанотехнологий» от ЮНЕСКО (2010);
- Награда «Почётный орден РАУ». Удостоен звания «Почётный доктор Российско-Армянского (Славянского) университета» (ГОУ ВПО Российско-Армянский (Славянский) университет, Армения, 2011);
- Международная премия Карла Боэра (2013);
- Почётный профессор МИЭТ (НИУ МИЭТ 2015)
АЛФЕРОВ, ЖОРЕС ИВАНОВИЧ (р. 1930), русский физик. Родился 15 марта 1930 в Витебске. Его родители, убежденные коммунисты, назвали старшего сына (в возрасте 20 лет он погиб на войне) Марксом, а младшего – Жоресом, в честь основателя французской социалистической партии. Отец был «красным директором» разных военных заводов, семью бросало из города в город. Семилетку Жорес окончил на Сясьстрое (Урал), а в 1945 родители переехали в Минск; здесь в 1948 Алферов окончил 42-ю среднюю школу, где физику преподавал Я.Б.Мельцерзон – «учитель милостью божьей», ухитрившийся в разоренной школе, без физического кабинета, привить ученикам интерес и любовь к своему предмету. По его совету Алферов поступил в Ленинградский электротехнический институт на факультет электронной техники. В 1953 он окончил институт и как один из лучших студентов был принят на работу в Физико-технический институт в лабораторию В.М.Тучкевича. В этом институте Алферов работает и поныне, с 1987 – в качестве директора.
В первой половине 1950-х годов лаборатория Тучкевича начала разрабатывать отечественные полупроводниковые приборы на основе монокристаллов германия. Алферов участвовал в создании первых в СССР транзисторов и силовых германиевых тиристоров, а в 1959 защитил кандидатскую диссертацию, посвященную исследованию германиевых и кремниевых силовых выпрямителей. В те годы была впервые высказана идея использования не гомо-, а гетеропереходов в полупроводниках для создания более эффективных приборов. Однако многие считали работу над гетеропереходными структурами бесперспективной, поскольку к тому времени создание близкого к идеальному перехода и подбор гетеропар казались неразрешимой задачей. Однако на основе так называемых эпитаксиальных методов, позволяющих варьировать параметры полупроводника, Алферову удалось подобрать пару – GaAs и GaAlAs – и создать эффективные гетероструктуры. Он и сейчас любит пошутить на эту тему, говоря, что «нормально – это когда гетеро, а не гомо. Гетеро – это нормальный путь развития природы».
Начиная с 1968 развернулось соревнование ЛФТИ с американскими фирмами Bell Telephone, IBM и RCA – кто первый разработает промышленную технологию создания полупроводников на гетероструктурах. Отечественным ученым удалось буквально на месяц опередить конкурентов; первый непрерывный лазер на гетеропереходах был создан тоже в России, в лаборатории Алферова. Эта же лаборатория по праву гордится разработкой и созданием солнечных батарей, успешно примененных в 1986 на космической станции «Мир»: батареи проработали весь срок эксплуатации до 2001 без заметного снижения мощности.
Технология конструирования полупроводниковых систем достигла такого уровня, что стало возможным задавать кристаллу практически любые параметры: в частности, если расположить запрещенные зоны определенным образом, то электроны проводимости в полупроводниках смогут перемещаться лишь в одной плоскости – получится так называемая «квантовая плоскость». Если расположить запрещенные зоны иначе, то электроны проводимости смогут перемещаться лишь в одном направлении – это «квантовая проволока»; можно и вовсе перекрыть возможности перемещения свободных электронов – получится «квантовая точка». Именно получением и исследованием свойств наноструктур пониженной размерности – квантовых проволок и квантовых точек – занимается сегодня Алферов.
По известной физтеховской традиции Алферов многие годы сочетает научные исследования с преподаванием. С 1973 он заведует базовой кафедрой оптоэлектроники Ленинградского электротехнического института (ныне Санкт-Петербургский электротехнический университет), с 1988 он – декан физико-технического факультета Санкт-Петербургского государственного технического университета.
Научный авторитет Алферова чрезвычайно высок. В 1972 он был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР, в 1979 – ее действительным членом, в 1990 – вице-президентом Российской академии наук и Президентом Санкт-Петербургского научного центра РАН.
Алферов – почетный доктор многих университетов и почетный член многих академий. Награжден Золотой медалью Баллантайна (1971) Франклиновского института (США), Хьюлет-Паккардовской премией Европейского физического общества (1972), медалью Х.Велькера (1987), премией А.П.Карпинского и премией А.Ф.Иоффе Российской академии наук, Общенациональной неправительственной Демидовской премией РФ (1999), премией Киото за передовые достижения в области электроники (2001).
В 2000 Алферов получил Нобелевскую премию по физике «за достижения в электронике» совместно с американцами Дж.Килби и Г.Крёмером . Крёмер, как и Алферов, получил награду за разработку полупроводниковых гетероструктур и создание быстрых опто- и микроэлектронных компонентов (Алферов и Крёмер получили половину денежной премии), а Килби– за разработку идеологии и технологии создания микрочипов (вторую половину).
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 , 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 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".