Алферов лауреат нобелевской премии. Алферов Жорес: биография, личная жизнь, фото. Жизнь идет своим чередом

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.

Родился 15.03.1930, г. Витебск

Академик Российской Академии наук, избран 15 марта 1979 г. Вице-президент АН СССР (затем РАН) с 25 апреля 1990 г.

Лауреат Ленинской премии (1972) и Государственной премии СССР (1984). 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), Государственной премией РФ (2002), премией «Глобальная энергия» (2005).

Лауреат Нобелевской премии по физике 2000 г. «за развитие полупроводниковых гетероструктур для высокоскоростной и оптоэлектроники».

Почетный доктор многих университетов и почетный член многих иностранных академий, в том числе Польской академии наук, Национальной академии наук США и Национальной инженерной академии наук США, Национальных академий наук Италии, Китая, Кубы и др.

Председатель Президиума Санкт-Петербургского научного центра.

Научный руководитель физико-технического института им. А.Ф. Иоффе (в 1987–2003 гг. - директор).

Председатель-организатор Санкт-Петербургского Физико-технологического Научно-образовательного центра РАН. Декан физико-технического факультета Санкт-Петербургского Государственного технического университета.

Ректор-организатор Академического физико-технологического университета (АФТУ РАН) - первого высшего учебного заведения, входящего в систему РАН (2002).

Инициатор создания премии «Глобальная энергия» (учреждена в 2002 г.).

Учредитель (2001) и Президент Фонда поддержки образования и науки (Алферовского фонда).

Депутат Государственной Думы, член Комитета ГД по образованию и науке.

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".

Фрагмент книги Анатолия Гончарова "Голые короли"

Лауреат Нобелевской премии, академик Жорес Алферов тоже любил рассказывать сказки. Только не про Мойдодыра с Айболитом, а про себя, совершившего в 60-х подах гениальный прорыв в области полупроводниковых гетероструктур. За эту работу он в 1972 году был удостоен Ленинской премии, в 1984-м - Государственной премии СССР, а в 2002-м - Государственной премии РФ. До кучи стоит упомянуть и международную премию «Глобальная энергия» 2005 года с чеком на миллион долларов. Однако с четвертой наградой за одну и ту же работу вышел облом. Алферову плюнули в имидж. По выражению Швыдкого, нагадили в тетради.

Суть такова. Являясь председателем оргкомитета по присуждению премии, неофициально именуемой «Русским Нобелем», Жорес Иванович первым делом присудил ее самому себе. Факт, несомненно, вопиющий. Разгневанный президент Путин даже отказался приехать на церемонию награждения. Алферов оправдывался: «Я не виноват, что меня выдвинули. И отказаться не мог, чтобы не обидеть коллег». Коллегой, выдвинувшим кандидатуру академика на безальтернативной основе, был Анатолий Чубайс. Через год Алферов должен был на тех же условиях выдвинуть Чубайса.

Рука не успела помыть другую руку. Алферова поперли из оргкомитета, в чем он усмотрел коварные «козни Кремля». В общем, не по-пацански получилось. Чубайс задыхался от злости, а малютки бегемотики схватились за животики - и смеялись, заливались, так что стены РАН сотрясались. Отсмеявшись, пришли к выводу: лучший способ предвидеть то, что будет - вспомнить о том, что было. На всякий случай освежили в памяти тот факт, что фамилия матери академика - Розенблюм, хотя это - не пришей кобыле хвост. Не наше народное дело. Прототипа легендарного Джеймса Бонда тоже звали Соломон Розенблюм, но это не помешало ему стать любимым литературным героем королевы Елизаветы II.

Да и что там забытая фамилия матери, и что такое премия «Глобальная энергия», если даже Нобелевскую Алферов получил за открытие, совершенное группой ученых в середине 60-х подов, когда сам пребывал в непыльной должности секретаря парткома Физико-технического института и являлся членом бюро Ленинградского горкома КПСС, имея смутное представление о полупроводниковых гетероструктурах. Занимался будущий академик воспитанием сотрудников института в духе преданности делу партии, разбирал персональные досье инакомыслящих лаборантов и т. д.

Однако сориентировался грамотно. С целью придания большей идеологической весомости научным изысканиям молодых коллег определил себя руководителем группы, занимавшейся уникальной разработкой - созданием быстрых опто- и микроэлектронных компонентов лазерного генератора. Именно в этой области и было сделано выдающееся открытие учеными Гарбузовым, Третьяковым, Андреевым, Казариновым и Портным. Шестым сбоку припека стал секретарь парткома Жорес Алферов. Тридцать с лишним лет спустя он и отправился в одиночку в Стокгольм за самым престижным в мире титулом. Гарбузов, Третьяков и Андреев впоследствии получили Госпремию РФ, одну на троих. Казаринов и Портной не получили ничего: кому-то все, а кому-то все остальное.

Самому же Алферову впору было приобрести садовую тачку, чтобы возить в ней сыпавшиеся со всех сторон награды. В 1995 году он стал депутатом Госдумы от движения «Наш дом - Россия». Осознав его бесперспективность и вспомнив свою партийную биографию, в следующем созыве вошел в Думу уже от КПРФ. При этом хорошо понимал, что революция, о которой так много говорили большевики, еще раз не свершится. И напрасно Зюганов, брызгая бризантной слюной на кумачовый бант, караулит ее с плакатами в чужих руках - светлое будущее уже поделено: на сферы влияния, и жизнь пошла немножко не по Марксу. Впрочем, это не имело значения - в Думу Алферов избирался исключительно с целью восстановить у прокуроров чувство социальной справедливости: чтобы не попасть под следствие, надо устранить причину.
Обидно академику: до чего довел Россию Путин, даже снег решил - пора валить.

Завхоз великого князя

В 2005 году Жорес Иванович вынужден был оставить пост директора ФТИ им. А. Ф. Иоффе в связи с достижением предельного возраста - 75 лет. Для одержимого коммерцией завхоза, администратора и вице-президента РАН, распоряжавшегося академическим имуществом - недвижимостью, земельными участками, дорогим оборудованием и негласным правом назначать себя научным руководителем перспективных разработок - отставка грозила катастрофой, крушением семейных бизнес-проектов.

Первой жертвой виделся сын Иван, владелец сети роскошных ресторанов и культурно-увеселительных заведений под крышей РАН. Особо престижным считался элитный ресторан во дворце великого князя Владимира на Дворцовой набережной, 26, принимавший питерскую братву под прикрытием казенной вывески «Дом ученых». Понять можно: ученье - свет, а неученье - шконка в Крестах.

Выстроить политическую карьеру сыну-тусовщику у Жореса Ивановича не получилось. Папаша Зю под жестким нажимом академика согласился включить 35-летнего тунеядца в партийный избирательный список по Иркутску, но на выборах его, как и ожидалось, прокатили. Точно так же спустя несколько лет прокатили и самого Алферова, выставившего в 2013 году свою кандидатуру на пост президента РАН. Не стоит вникать в «болотные» подробности того, как в 2010 году его пытались выдвинуть единым кандидатом в президенты страны от правой и левой оппозиции. Электорат однозначно выразил свое отношение к «судьбоносному» либеральному проекту, использовав стилистику «Айболита»: «Нам акула Каракула нипочем, мы акулу Каракулу - кирпичом!».

Недетская сказочная ситуация в рядах фракции КПРФ, поддерживающей Алферова в любом противостоянии Кремлю, основательно запуталась. Стало совершенно неясно, кто тут хищная акула, а кто - седьмая вода на киселе по отношению к легендарному разведчику-плейбою Соломону Розенблюму?

Жорес Алферов, вполне возможно, приходится дальним родственником прототипу Джеймса Бонда, а вот акула ли? Он - творец, ученый, автор более пятисот научных работ, написанных академическими гастарбайтерами, и пятидесяти чьих-то изобретений. А как он работает! Горький наверняка залюбовался бы. Потому хотя бы, что он единственный из пятисот академиков придумал создать под себя некий научный холдинг, куда вошли четыре академических учреждения, в том числе и петербургский Физтех, откуда его не без труда выпроводили. Президентом персонального холдинга, естественно, был избран академик Алферов. В результате нехитрой комбинации финансовая и административная власть над тем же Физтехом снова оказалась в руках пламенного реформатора, посулившего двинуть фундаментальную науку к новым глобальным свершениям.

Никуда она не двинулась, эта несчастная наука. Исчез исследовательский материально-технический потенциал. Дорогостоящего оборудования в лабораториях Физтеха больше не стояло. Алферов рассудил грамотно: при любых реформах и раскладах государство оставит этот институт за собой, приватизировать его не удастся, отсюда разумной представилась идея, подсказанная воровским опытом Чубайса: вывести с баланса Физтеха самую ценную научную аппаратуру, стоящую миллионы долларов, и в рамках холдинга передать на баланс той структуре, каковую впоследствии можно будет легитимно приватизировать .

Подобную «нанотехнологию», при которой видимые и осязаемые активы становятся невидимыми и неосязаемыми, Чубайс успешно освоил в госкорпорации «Роснано», министр обороны Сердюков - в «Оборонсервисе», а миллиардер Вексельберг - в инновационном центре «Сколково». Принцип один и тот же: кому все, а кому - все остальное.

Активный сторонник рыночного передела имущества РАН Жорес Алферов стал яростным противником реформ, одобренных Путиным и поддержанных обеими палатами Федерального собрания. «Возьмемся за руки, друзья! Разгрома допустить нельзя!» - взывал он ко всем акулам воображаемого «Академсервиса» На сентябрьском митинге протеста в Петербурге.
Напрасно мокла на дожде группа престарелой поддержки от КПРФ, напрасно либеральные дуремары от партии «Яблоко» кричали в мегафон, что единственный из живущих в России физиков-нобелиантов стоит в одном ряду с такими выдающимися личностями, олицетворяющими совесть народа, как академик Сахаров, академик Лихачев и трижды почетный академик Солженицын, определив Жоресу Алферову последнее место в списочном составе совестливых столпов.
27 сентября 2013 года президент Путин подписал указ о реформировании РАН. После вступления его в силу начнется «ледниковый период» для 83-летнего обладателя совести народа № 4 - государственный аудит всего имущества Российской академии наук, включая самое престижное научное учреждение под названием «Ресторан Великого Князя Владимира».

Комментарий к несущественному

Шумный, однако мало кем замеченный скандал произошел в Физтехе. Большая часть его сотрудников, пожелавшая вопреки всему заниматься научной работой, выразила вотум недоверия Жоресу Алферову. Директор института Андрей Забродский попытался воспрепятствовать выводу ценного научного оборудования и обратился с отчаянным письмом в никуда: «Алферов стремится отрезать от института целые лаборатории с дорогостоящей аппаратурой и вместе с финансовыми потоками перевести в свой центр , пытаясь руководить Физтехом уже в другом качестве. Он вхож во все инстанции, но не помогает нам, а наносит ущерб. Коллектив возмущен и выражает недоверие академику Алферову как бесполезному научному руководителю, озабоченному только собственным благополучием . Он своего добился. А что делать нам?..»

Как выяснилось, делать научным сотрудникам обездоленного Физтеха нечего. И обращаться некуда. Именно потому, что Алферов «вхож во все инстанции». Правда, чиновники тех инстанций пребывают ныне в некотором замешательстве. 16 сентября 2013 года московский еженедельник «Наша версия» опубликовал на целый разворот статью под названием «Скелеты» академика». Есть в ней такой фрагмент: «Титул нобелевского лауреата стал для Алферова не только «тотемом неприкасаемого», но и позволяет ему нахально высказываться от имени всей научной общественности, мнением которой он не интересуется. За долгие годы своей карьеры Жорес Алферов научился весьма искусно использовать политику и политиков в своих личных целях».
Ни один из «скелетов» академика еще не выпал из шкафа на головы российских прокуроров. Застенчивая совесть народа № 4 тоже пока молчит.

Почетный Тяни-Толкай

В 2004 году, еще до того, как Алферов приступил к созданию персонального «научного холдинга», произошла такая история. Научному центру РАН и Физтеху, находившимся под управлением лауреата всевозможных премий, принадлежали два смежных земельных участка - на проспекте Мориса Тореза и на улице Жака Дюкло. Там расположена обширная парковая зона, и вот там нобелиант пожелал возвести элитный жилой комплекс с подземной автостоянкой. И даже нашел инвесторов для реализации выгодного проекта.
Теперь напомним, что было ровно за пять лет до этого. Академический Тяни-Толкай, прослышав о намерении нехороших людей застроить парковую зону, воспылал благородным гневом: «Застройка приведет к уничтожению оставшейся еще с прошлого столетия рощи, где растут деревья ценных пород. На протяжении 30 лет жильцы окружающих рощу домов постоянно осуществляют посадки новых деревьев... Да и с моральной точки зрения строить один жилой дом, ухудшая условия жизни для обитателей целого ряда других домов, вряд ли можно назвать разумным решением».
Благодаря своим связям Алферов сумел столкнуть негодный проект в яму небытия. Но, как оказалось, лишь для того, чтобы спустя пять лет вытянуть его и попытаться реализовать в своих интересах. Такой вот Тяни-Толкай. И это не последний раз, когда почетный завхоз РАН выступил в роли блатного девелопера, умеющего вытянуть проект, как на себя одеяло, или столкнуть конкурента в пропасть несбывшихся надежд. В 2008 году академик задумал возвести элитное жилье в квартале между 1-й и 2-й линиями Васильевского острова, Малым и Средним проспектами и набережной Макарова. Реализовать проект опять не удалось из-за решительных протестов жителей. Ко всему выяснилось, что строить прибыльные дома намеревались на месте сохранившегося фундамента химической лаборатории Михаила Ломоносова, где планировалось создать музей и были выделены реальные 71 миллион рублей. Кому выделены - не вопрос. Конечно, научному центру, возглавляемому авторитетным и благородным Жоресом Ивановичем.
Итог: жилье «нобелевского девелопера» строить не стали, поскольку массовые акции протеста отпугнули инвесторов, но и к созданию музея тоже не приступили. А деньги из бюджета как-то сами собой растворились в рыночном тумане Васильевского острова. Вполне возможно, что были потрачены на покупку «Бентли» ручной сборки для сына Тяни-Толкая - Ивана Алферова, все еще числящегося научным сотрудником петербургского Физико-технического института.
Теперь даже пожилому вахтеру Физтеха Николаю Петровичу Врангелю стало ясно, что академик Алферов в гораздо большей степени наделен административным, приспособленческим талантом алчного предпринимателя, нежели беззаветным стремлением ученого к ярким открытиям. Мимо этих открытий он, конечно, тоже не проходил, ибо это для него, как ложку мимо рта пронести. Но все же, все же... 83 года. Пора подумать о вечном, пора оглянуться на пройденный путь и что-то завещать своим близким, кроме счетов в офшорных банках. А что завещать, если едва ли не весь послужной список его свершений - это такая срамота, что даже милый Корней Иванович Чуковский залился бы краской стыда, стоя у печей крематория, где сгорают остатки совести. А потом написал бы ругательный фельетон в стихах: «Анархист Тяни-Толкай спер мои колготки. Ах, тому ль его учил господин Кропоткин?..» И непременно использовал бы частушку Рины Зеленой 1922 года: «Есть калоши у меня, пригодятся к лету. А по совести сказать, у меня их нету...»
Калоши пусть остаются на совести Тотоши, равно как и чьи-то колготки. Подобные мелочи академика не интересовали, однако сама мысль касаемо бытовой клептократии клюнула в темечко, как золотой петушок царя Дадона. Актуальнейшая тема. В кулуарах Академии наук давно судачат о том, что многие институты превратились в халявную базу для фирм-арендаторов. Особенно заметно преуспел на коммерческом поприще Физтех. Арендаторы там не Только занимают площади института, но и проводят свои изыскания с использованием научного оборудования, не обременяя себя никакими расходами, кроме регулярного заноса конвертов в нужный кабинет.

Частный бизнес процветал за государственный счет. Академическая наука пребывала в состоянии тяжелого алкогольного недоумения. Благо спирт был бесплатным.

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.