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

Семья

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

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

Биография

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

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

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

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

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

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

В 1964 году Жорес Алферов стал старшим научным сотрудником Физтеха .

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

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

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

В 1990 году Алферов стал вице-президентом АН СССР.

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

В 2001 году Алферов стал лауреатом Государственной премии РФ.

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

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

Политика

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Доходы

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

Слухи

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

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

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

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

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

«Технический» свет

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Новые материалы

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

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

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

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

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

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

Принимаем тысячи солнц!

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

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

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

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

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

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

Будущее гетероструктур и новые технологии

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

В городе Витебске Белорусской ССР (ныне Белоруссия).

Имя получил в честь Жана Жореса, основателя газеты L"Humanite и лидера французской социалистической партии.

В 1952 году окончил факультет электронной техники Ленинградского электротехнического института имени В.И. Ульянова (ныне ‑ Санкт‑Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" имени В.И. Ульянова (Ленина).

В 1987‑2003 годах занимал должность директора института.

Доктор физико‑математических наук (1970). Член‑корреспондент Академии наук СССР (1972), академик (1979).

Специалист в области физики полупроводников , полупроводниковой и квантовой электроники.

Исследованиями Жореса Алферова фактически было создано новое направление — гетеропереходы в полупроводниках.

В 2000 г совместно с Гербертом Кремером удостоен Нобелевской премии по физике за фундаментальные работы, заложившие основы современных информационных технологий посредством создания полупроводниковых гетероструктур, используемых в cсверхвысокочастотной и оптической электронике.

Ученый ведет преподавательскую деятельность . С 1972 года — профессор, в 1973‑2004 годах был заведующим кафедрой оптоэлектроники Ленинградского электротехнического института (ныне Санкт‑Петербургского электротехнического университета).

С 1988 года — декан физико‑технического факультета Ленинградского политехнического института (ныне ‑ Санкт‑Петербургский государственный политехнический университет).

Является ректором Санкт‑Петербургского академического университета — научно‑образовательного центра нанотехнологий РАН.

С 1989 по 1992 год Жорес Алферов был народным депутатом СССР . С 1995 года — депутат Государственной Думы ФС РФ от фракции КПРФ, член Комитет ГД по науке и наукоемким технологиям.

Жорес Алферов награжден орденами "Знак почета" (1959), Трудового Красного Знамени (1975), Октябрьской Революции (1980), Ленина (1986), а также орденами России : "За заслуги перед Отечеством" III степени (1999), "За заслуги перед Отечеством" II степени (2000), "За заслуги перед Отечеством" I степени (2005), "За заслуги перед Отечеством" IV степени (2010).

Он был удостоен Ленинской премии (1972), Государственной премии СССР (1984), Государственной премии РФ (2001).

Он является лауреатом Премии имени А.Ф. Иоффе РАН (1996), Демидовской премии (1999), Международной энергетической премии "Глобальная энергия" (2005).

Ученый также удостоен наград других государств и является почетным членом ряда университетов и академий.

В феврале 2001 года Алферов учредил Фонд поддержки образования и науки (Алферовский фонд) с целью объединения интеллектуальных, финансовых и организационных усилий российских и зарубежных физических и юридических лиц для содействия развитию российской науки и образования.

российский физик, лауреат Нобелевской премии 2000 года. р. 1930

Жорес Иванович Алфёров родился в белорусско-еврейской семье Ивана Карповича Алфёрова и Анны Владимировны Розенблюм в белорусском городе Витебске. Имя получил в честь Жана Жореса, международного борца против войны, основателя газеты «Юманите». После 1935 года семейство переехало на Урал, где отец работал директором целлюлозно-бумажного завода. Там Жорес учился с пятого по восьмой класс. 9 мая 1945 года Иван Карпович Алфёров получил направление в Минск, где Жорес окончил среднюю школу с золотой медалью. По совету учителя физики поехал поступать в Ленинградский электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина), куда был принят без экзаменов. Он учился на факультете электронной техники.

Со студенческих лет Алфёров участвовал в научных исследованиях. На третьем курсе он пошел трудиться в вакуумную лабораторию профессора Б.П. Козырева. Там он начал экспериментальную работу под руководством Н.Н. Созиной. Так, в 1950 году полупроводники стали главным делом его жизни.

В 1953 году, после окончания ЛЭТИ, Алфёров был принят на работу в Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе. В первой половине 50-х годов перед институтом была поставлена проблема создать отечественные полупроводниковые приборы для внедрения в отечественную индустрию. Перед лабораторией, в которой Алфёров работал младшим научным сотрудником, стояла задача: приобретение монокристаллов чистого германия и создание на его основе плоскостных диодов и триодов. Алфёров участвовал в разработке первых отечественных транзисторов и силовых германиевых приборов. За комплекс проведенных работ в 1959 году он получил первую правительственную награду, в 1961 году им была защищена кандидатская диссертация.

Будучи кандидатом физико-математических наук, Алфёров мог перейти к разработке собственной темы. В те годы была высказана мысль использования в полупроводниковой технике гетеропереходов. Создание совершенных структур на их основе могло привести к качественному скачку в физике и технике. Однако попытки реализовать приборы на гетеропереходах не давали практических результатов. Причина неудач крылась в трудности создания близкого к идеальному перехода, выявлении и получении необходимых гетеропар. Во многих журнальных публикациях и на различных научных конференциях неоднократно говорилось о бесперспективности проведения работ в этом направлении.

Алфёров продолжал технологические исследования. В основу их им были положены эпитаксиальные методы, позволяющие влиять на фундаментальные параметры полупроводника: ширина запрещенной зоны, размерность электронного сродства, эффективная масса носителей тока, показатель преломления внутри единого монокристалла. Ж.И. Алфёров с сотрудниками создали не только гетероструктуры, близкие по своим свойствам к идеальной модели, но полупроводниковый гетеролазер, работающий в непрерывном режиме при комнатной температуре. Открытие Ж.И. Алфёровым идеальных гетеропереходов и новых физических явлений – «суперинжекции», электронного и оптического ограничения в гетероструктурах – позволило еще и кардинально улучшить параметры большинства известных полупроводниковых приборов и сформировать принципиально новые, в особенности перспективные для применения в оптической и квантовой электронике. Новый период исследований гетеропереходов в полупроводниках Жорес Иванович обобщил в докторской диссертации, которую защитил в 1970 году.

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

С использованием технологии Алфёрова в России (впервые в мире) было организовано изготовление гетероструктурных солнечных элементов для космических батарей. Одна из них, установленная в 1986 году на космической станции «Мир», проработала на орбите весь срок эксплуатации без существенного снижения мощности.

На основе работ Алфёрова и его сотрудников созданы полупроводниковые лазеры, работающие в широкой спектральной области. Они нашли широкое использование в качестве источников излучения в волоконно-оптических линиях связи повышенной дальности.

С начала 1990-х годов Алфёров занимался исследованием свойств наноструктур пониженной размерности: квантовых проволок и квантовых точек. В 1993–1994 годах впервые в мире реализуются гетеролазеры на основе структур с квантовыми точками – «искусственными атомами». В 1995 году Ж.И. Алфёров со своими сотрудниками впервые демонстрирует инжекционный гетеролазер на квантовых точках, работающий в непрерывном режиме при комнатной температуре. Исследования Ж.И. Алфёрова заложили основы принципиально новой электроники на основе гетероструктур с широким диапазоном применения, известной ныне как «зонная инженерия».

В 1972 году Алфёров стал профессором, а через год – заведующим базовой кафедрой оптоэлектроники ЛЭТИ. С 1987 по май 2003 года – директор ФТИ им. А.Ф. Иоффе, с мая 2003 по июль 2006 года – научный руководитель. С момента основания в 1988 году декан физико-технического факультета СПбГПУ.

В 1990–1991 годах – вице-президент АН СССР, председатель Президиума Ленинградского научного центра. Академик АН СССР (1979 год), затем РАН, почётный академик Российской академии образования. Главный редактор «Писем в Журнал технической физики». Был главным редактором журнала «Физика и техника полупроводников».

10 октября 2000 года по всем программам российского телевидения сообщили о присуждении Ж.И. Алфёрову Нобелевской премии по физике за 2000 год за развитие полупроводниковых гетероструктур для высокоскоростной оптоэлектроники. Современные информационные системы должны отвечать двум основополагающим требованиям: быть скоростными, чтобы громадный объем информации можно было передать за короткий промежуток времени, и компактными, чтобы уместиться в офисе, дома, в портфеле или кармане. Своими открытиями Нобелевские лауреаты по физике за 2000 год создали основу таковой современной техники. Они открыли и развили быстрые опто– и микроэлектронные компоненты, которые создаются на базе многослойных полупроводниковых гетероструктур. На основе гетероструктур созданы мощные высокоэффективные светоизлучающие диоды, используемые в дисплеях, лампах тормозного освещения в автомобилях и светофорах. В гетероструктурных солнечных батареях, которые обширно используются в космической и наземной энергетике, достигнуты рекордные эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую.

С 2003 года Алфёров председатель научно-образовательного комплекса «Санкт-Петербургский физико-технический научно-образовательный центр» РАН. Часть своей Нобелевской премии Алфёров отдал на развитие научно-образовательного центра физико-технического института. «В центр приходят еще школьниками, учатся по углубленной программе, потом – институт, аспирантура, академическое образование, – рассказывает член президиума РАН, академик, директор Института радиотехники и электроники Юрий Гуляев. – Когда из страны валом начали уезжать ученые, а выпускники школ почти поголовно стали предпочитать бизнес образованию и науке – возникла страшная опасность, что знания старшего поколения ученых некому будет передать. Алфёров нашел выход и буквально совершил подвиг, создав эту своего рода теплицу для будущих ученых».

22 июля 2007 года было опубликовано «Письмо десяти академиков» («письмо десяти» или «письмо академиков») – открытое письмо десяти академиков РАН (Е. Александрова, Ж. Алфёрова, Г. Абелева, Л. Баркова, А. Воробьёва, В. Гинзбурга, С. Инге-Вечтомова, Э. Круглякова, М. Садовского, А. Черепащука) «Политика РПЦ МП: консолидация или развал страны?» Президенту России В. В. Путину. В письме выражена обеспокоенность «все возрастающей клерикализацией российского общества, активным проникновением церкви во все сферы общественной жизни», в частности в систему государственного образования. «Верить или не верить в Бога – дело совести и убеждений отдельного человека, – пишут академики. – Мы уважаем чувства верующих и не ставим своей целью борьбу с религией. Но мы не можем оставаться равнодушными, когда предпринимаются попытки подвергнуть сомнению научное Знание, вытравить из образования материалистическое видение мира, подменить знания, накопленные наукой, верой. Не следует забывать, что провозглашенный государством курс на инновационное развитие может быть осуществлён лишь в том случае, если школы и вузы вооружат молодых людей знаниями, добытыми современной наукой. Никакой альтернативы этим знаниям не существует».

Письмо вызвало огромную реакцию во всем обществе. Министр образования заявил: «Письмо академиков сыграло положительную роль, поскольку вызвало широкую общественную дискуссию, ряд представителей РПЦ придерживается такого же мнения». 13 сентября 2007 года президент России В.В. Путин заявил, что изучение в государственных школах предметов религиозной тематики нельзя делать обязательным, ибо это противоречит российской конституции.

В феврале 2008 года было опубликовано Открытое письмо представителей научной общественности к президенту РФ в связи с планами введения в школах курса «Основы православной культуры» (ОПК). К середине апреля письмо подписали более 1700 человек, из которых более 1100 имеют ученые степени (кандидаты и доктора наук). Позиция подписавшихся сводится к следующему: введение ОПК неизбежно приведет к конфликтам в школах на религиозной почве; для реализации «культурных прав» верующих нужно использовать не общеобразовательные, а уже имеющиеся в достаточных количествах воскресные школы; теология, она же богословие, не является научной дисциплиной.

С 2010 года – сопредседатель Консультативного научного Совета фонда «Сколково». Инновационный центр «Сколково» (российская «Кремниевая долина») – строящийся современный научно-технологический комплекс по разработке и коммерциализации новых технологий. В составе фонда «Сколково» существует пять кластеров, соответствующих пяти направлениям развития инновационных технологий: кластер биомедицинских технологий, кластер энергоэффективных технологий, кластер информационных и компьютерных технологий, кластер космических технологий и кластер ядерных технологий.

С 2011 – депутат Государственной думы Федерального собрания РФ 6 созыва от партии КПРФ.

Учредил Фонд поддержки образования и науки для поддержки талантливой учащейся молодёжи, содействия её профессиональному росту, поощрения творческой активности в проведении научных исследований в приоритетных областях науки. Первый вклад в Фонд был сделан Жоресом Алфёровым из средств Нобелевской премии.

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

Всемирно известный российский физик Жорес Иванович Алфёров - знаменитый академик, полный кавалер ордена «За заслуги перед Отечеством», лауреат Нобелевской премии.

Алфёров, Жорес Иванович - уроженец г. Витебска республики Беларусь. В 1930 году в семье идейных и последовательных коммунистов родился мальчик, никто не мог предположить, что в будущем он станет знаменитым ученым, имя которого будет связано с большими открытиями в области физики.

Старшего сына родители назвали в честь Карла Маркса, немецкого основателя экономического философского учения - Марксом, к сожалению, жизнь его была короткой, он погиб в юном возрасте на войне, в ожесточенных боях в Корсунь-Шевченковской операции. Младшему сыну досталось имя Жорес, в честь Жореса Жана одного из основателей и идейного руководителя Великой французской революции.

Жизнь семьи была на колесах, отец - «красный директор», направлялся по заданию Партии на важные участки промышленного фронта связанные с обороной страны. В годы войны отец работал в глубоком тылу в Свердловской области, там Жорес успешно закончил семь классов.

В 1945 году вся семья переехала в Минск, который был разрушен в результате сильных бомбежек. Ж.И. Алферов поступил в 42 школу и закончил ее с золотой медалью в 1948 году. Прекрасные знания в области физики, ставшие основой для его дальнейшей ученой деятельности, заложил скромный учитель физики «от бога» Я.Б. Мельцерзон.

Местом дальнейшей учебы была выбрана северная столица. Талантливый юноша без вступительных экзаменов был зачислен студентом первого курса Электротехнического института (г. Ленинград), факультет электронной техники. В 1953 году получив диплом, как перспективный студент, был оставлен работать и заниматься научными исследованиями в стенах института (лаборатория В.М. Тучкевича). С талантливой командой ученых Жорес Иванович занимался разработкой отечественных транзисторов, в наше время они используются во всех электронных приборах. В 1953 года Алферов представил первый надежный доморощенный транзистор и силовые германиевые (Ge),кремниевые (Si) приборы.

В 1961 Ж.И. Алферов защитил кандидатский минимум, который был результатом десятилетних исследований и трудов. В 1970 год, перспективный физик представил на обсуждение и блестяще защитил докторскую диссертацию, в которой все также были представлены исследования по полупроводникам. В 1972 году Алфёрову присвоено профессорское звание, а в 1973 году, он уже заведует кафедрой оптоэлектроники в родном институте, куда пришел учиться робким юношей.

1990-е. сложные для научных и исследовательских работ годы, но Алфёров не перестает заниматься наноэлектроникой, которая в будущем станет основой зонной инженерии. 10 октября 2000 года, Алферов за свою научную деятельность получил признание - ему была вручена Нобелевская премия по физике за исследовательскую работу в области полупроводников. С 2010 года ученому было предложено возглавить инновационный научный центр в Сколково, где будут все возможности для проведения научных экспериментов и опытов в области высоких компьютерных технологий, ядерных и космических отраслях, новых разработок в медицине, микробиологии, биохимии.

За свою длинную научную жизнь Ж.И. Алферов написал сотню трудов, монограмм, статей для научных конференций, журналов, книг. Получил награды в различных странах, отечественные и международные премии. Стал почетным ученым многих научных заведений и представителем международных общественных организаций. Был удостоен Орденом Ленина (1986); Орденом Октябрьской Революции (1980); Орденом Трудового Красного Знамени (1975); Орденом «Знак Почёта» (1959).

Ж.И. Алферов, является полным кавалером ордена «За заслуги перед Отечеством»:

1999 г. Орден «За заслуги перед Отечеством» III с. — за колоссальный вклад в становление и продвижение отечественной науки, и подготовку квалифицированных кадров из среды талантливой молодежи.

2000 г. Орден «За заслуги перед Отечеством» II с. за научные достижения и в сфере образования и воспитания научных кадров.

2005 год - Орден «За заслуги перед Отечеством» I с. — за существенный вклад в развитие и продвижения отечественной науки и результативную общественную деятельность на пользу общества и государства.

2010 г. Орден «За заслуги перед Отечеством» IV с.— за общественную и научную деятельность на благо Отечества.

Жорес Алферов изменил представление о том, что электроника - это прерогатива японцев и американцев. Такой привычный мобильный телефон, интернет по оптическому волокну, светодиоды, батареи, аккумулирующие солнечную энергию - все это благодаря использованию полупроводников полученных кропотливой работой Ж.И. Алферова и его команды ученых. Проигрыватели для компакт дисков и дисководы в компьютерах без «лазера Алферова» просто обычное железо. В наше время ученый работает над созданием современного, сверхскоростного, компактного, компьютера.

Ж.И. Алферов дважды женат. Во втором браке, имеет сына, который к огорчению отца не пошел по его стопам, а занимается бизнесом. У него две дочери родная от первого брака и приемная дочь - ребенок второй жены. Любимое место отдыха с. Комарово, дача на берегу Финского Залива.

Кавалеры ордена За заслуги перед Отечеством 1 степени.