Жорес Алфьоров - без перебільшення найбільший з радянських і російських фізиків, що нині живуть, єдиний лауреат Нобелівської премії з фізики, що залишився в живих, який живе в Росії, патріарх парламентської політики.

Сім'я

Жорес Алфьоров виріс у родині білоруса Івана Карповича Алфьорова та єврейки Ганни Володимирівни Розенблюм. Старший брат Маркс Іванович Алфьоров загинув на фронті.

Жорес Алфьоров одружений другим шлюбом на Тамарі Дарській. Від цього шлюбу Алферов має сина Івана. Також відомо, що Алфьоров має дочку від першого шлюбу, з якою він не підтримує стосунків, і прийомна дочка Ірина - дочка другої дружини від першого шлюбу.

Біографія

Початок війни не дозволило юному Жоресу Алфьорову відучитися в школі, і він продовжив навчання відразу після закінчення війни в зруйнованому Мінську, в єдиній російській чоловічій середній школі №42, що працювала.

Закінчивши школу із золотою медаллю, Жорес Алфьоров поїхав до Ленінграда і без вступних іспитівбув зарахований на факультет електронної техніки Ленінградського електротехнічного інститутуімені В.І. Ульянова (ЛЕТИ).

1950 року студент Жорес Алфьоров, який спеціалізувався на електровакуумній техніці, почав працювати у вакуумній лабораторії професора Б.П. Козирєва.

У грудні 1952 року під час розподілу студентів на своїй кафедрі в ЛЕТИ Жорес Алфьоров обрав Ленінградський фізико-технічний інститут (ЛФТІ), яким керував знаменитий Абрам Іоффе. У ЛФТІ Алфьоров став молодшим науковим співробітником та брав участь у розробці перших вітчизняних транзисторів.

В 1959 за роботи по лінії ВМФ СРСР Жорес Алфьоров отримав свою першу урядову нагороду - "Знак пошани".

У 1961 році Алфьоров захистив секретну дисертацію, присвячену розробці та дослідженню потужних германієвих та кремнієвих випрямлячів, та отримав вчений ступінь кандидата технічних наук.

У 1964 році Жорес Алфьоров став старшим науковим співробітником Фізтеха.

У 1963 Алферов почав вивчення напівпровідникових гетеропереходів. У 1970 році Алфьоров захистив докторську дисертацію, узагальнивши новий етапдосліджень гетеропереходів у напівпровідниках. Фактично, їм було створено новий напрямок – фізика гетероструктур.

У 1971 році Жорес Алфьоров був удостоєний своєї першої міжнародної нагороди - медалі Баллантайна, заснованої Франклінівським інститутом у Філадельфії. У 1972 році Алфьоров став лауреатом Ленінської премії.

У 1972 році Алфьоров стає професором, а через рік – завідувачем базової кафедри оптоелектроніки ЛЕТІ, відкритої на факультеті електронної техніки Фізтеха. 1987 року Алфьоров очолив Фізтех, а 1988 року паралельно став деканом відкритого ним фізико-технічного факультету Ленінградського. політехнічного інституту(ЛПІ).

1990 року Алфьоров став віце-президентом АН СРСР.

10 жовтня 2000 року стало відомо, що Жорес Алфьорову став лауреатом Нобелівської премії з фізики- за розвиток напівпровідникових гетероструктур для високошвидкісної та оптоелектроніки. Саму премію він розділив із двома іншими фізиками – Кремером та Джеком Кілбі.

2001 року Алфьоров став лауреатом Державної премії РФ.

У 2003 році Алфьоров залишив посаду голови Фізтеха, залишившись науковим керівником інституту. 2005 року він став головою Санкт-Петербурзького фізико-технологічного науково-освітнього центру РАН.

Жорес Алфьоров - визнаний у всьому світі вчений, який створив власну наукову школуі який виховав сотні молодих учених. Алфьоров є членом низки наукових організацій світу.

Політика

Жорес Алфьоров з 1944 року був членом ВЛКСМ, а з 1965 року - член КПРС. Алфьоров почав займатися політикою наприкінці 80-х. З 1989 по 1992 Алфьоров був народним депутатом СРСР.

1995 року Жорес Алфьоров обрався депутатом Державної думидругого скликання від руху "Наш дім - Росія". У Держдумі Алфьоров очолив підкомітет з науки Комітету з науки та освіти Держдуми.

Більшу частину часу Алфьоров перебував у фракції "Наш дім - Росія", але у квітні 1999 року увійшов до депутатської групи "Народовладдя".

У 1999 році Алфьоров знову обрався депутатом Держдуми третього, а потім у 2003 році - і четвертого скликань, проходячи за партійними списками. КПРФ, не будучи членом партії. У Держдумі Алфьоров продовжував перебувати у парламентському комітеті з освіти та науки.

У 2001-2005 роках Алфьоров очолював президентську комісію з ввезення ядерного палива.

2007 року Алфьоров обрався депутатом Державної думи п'ятого скликання від партії КПРФ, ставши найстаршим депутатом нижньої палати. З 2011 року Алфьоров – депутат Державної думи шостого скликання від партії КПРФ.

У 2013 році балотувався на пост президента РАНі отримавши 345 голосів, посів друге місце.

У квітні 2015 року Жорес Алфьоров повернувся до складу Громадської ради при Міністерство освіти і науки РФ. Алфьоров залишив посаду голови громадської ради при Мінобрі у березні 2013 року.

Вчений заявив, що причиною відходу стали розбіжності з міністром Лівановимз питання ролі Російської академіїнаук. Він пояснював, що міністр " зовсім інакше говорив про роль та значення РАНТакож Нобелівський лауреат вважав, що Ліванов або не розуміє традицій ефективної співпраці РАН та вузів, або свідомо намагається розірвати науку та освіту".

Доходи

Згідно з декларацією Жореса Алфьорова, у 2012 році він заробив 17 144 258,05 рублів. Він має дві земельні ділянки площею 12 500,00 кв. м, двома квартирами площею 216,30 кв. м, дачею площею 165,80 кв. м та гаражем.

Чутки

Після реформи РАН Алфьорова, що почалася в 2013 році, називали головним її противником. При цьому сам Алфьоров так не підписав заяву вчених, які увійшли до Клуб "1 липня", його імені немає під зверненням російських учених до вищих керівників РФ.

У липні 2007 року Жорес Алфьоров став одним із авторів звернення академіків РАН до президента Росії Володимиру Путіну, в якому вчені виступили проти "зростаючої клерикалізації російського суспільства": академіки виступили проти внесення спеціальності "теологія" та проти запровадження обов'язкового шкільного предмета"Основи православної культури".

У березні цього року академіку Жоресу Івановичу Алферову, нобелівському лауреату та члену редколегії журналу «Екологія та життя» виповнилося 80 років. А у квітні надійшла звістка про те, що Жореса Івановича призначають науковим керівником інноваційного проекту «Сколково». Цей важливий проект має, по суті, створити прорив у майбутнє, вдихнувши нове життяу вітчизняну електроніку, біля витоків розвитку якої й стояв Ж. І. Алферов.

На користь того, що прорив можливий, каже історія: коли 1957 р. в СРСР було запущено першого супутника, США опинилися в положенні аутсайдера. Однак американський уряд проявив бійцівський характер, було кинуто такі асигнування в технологію, що кількість дослідників швидко досягла мільйона! Буквально на наступний рік(1958) один із них, Джон Кілбі, винайшов інтегральну схему, що замінила друковану плату у звичайних ЕОМ - і народилася мікроелектроніка сучасних комп'ютерів. Ця історія згодом дістала назву «ефект супутника».

Жорес Іванович дуже уважно ставиться до виховання майбутніх дослідників, недаремно він заснував НОЦ. навчальний центр, де підготовка ведеться із шкільної лави. Вітаючи Жореса Івановича з ювілеєм, заглянемо у минуле та майбутнє електроніки, де ефект супутника має неодноразово проявитися знову. Хочеться сподіватися, що й у майбутньому нашої країни, як колись у США, буде накопичена «критична маса» підготовлених дослідників – для ефекту супутника.

«Технічне» світло

Першим кроком до створення мікроелектроніки був транзистор. Піонерами транзисторної ери стали Вільям Шоклі, Джон Бардін і Уолтер Браттейн, які в 1947 р. Bell Labs»вперше створили діючий біполярний транзистор. А другий компонент напівпровідникової електроніки став прилад для прямого перетворення електрики у світ - це напівпровідниковий оптоелектронний перетворювач, до створення якого Ж. І. Алферов мав безпосереднє відношення.

Завдання прямого перетворення електрики на «технічне» світло - когерентне квантове випромінювання - оформилося як напрямок квантової електроніки, що народилася в 1953-1955 роках. По суті, вчені поставили і вирішили завдання отримання нового нового виду світла, якого раніше не було в природі. Це не те світло, яке ллється безперервним потоком при проходженні струму вольфрамовою ниткою або приходить протягом дня від Сонця і складається з випадкової суміші хвиль різної довжини, не узгоджених по фазі. Іншими словами, було створено світло строго «дозований», отриманий як набір з певної кількості квантів із заданою довжиною хвилі та строго «побудований» - когерентний, тобто упорядкований, що означає одночасність (синфазність) випромінювання квантів.

Пріоритет США з транзистора було визначено величезною ношею Вітчизняної війни, що навалилася на нашу країну. На цій війні загинув старший брат Жореса Івановича Маркс Іванович.

Маркс Алферов закінчив школу 21 червня 1941 р. у Сестрої. Вступив до Уральської індустріальний інститутна енергетичний факультет, але провчився лише кілька тижнів, а потім вирішив, що його обов'язок – захищати Батьківщину. Сталінград, Харків, Курська дуга, тяжке поранення в голову. У жовтні 1943 р. він провів три дні із сім'єю у Свердловську, коли після госпіталю повертався на фронт.

Три дні, проведені з братом, його фронтові оповідання та пристрасну юнацьку віру через науку та інженерну думку 13-річний Жорес запам'ятав на все життя. Гвардії молодший лейтенант Маркс Іванович Алферов загинув у бою у «другому Сталінграді» – так називали тоді Корсунь-Шевченківську операцію.

1956 р. Жорес Алферов приїхав на Україну, щоб знайти могилу брата. У Києві, на вулиці, він несподівано зустрів свого товариша по службі Б. П. Захарченю, який згодом став одним із найближчих його друзів. Домовились поїхати разом. Купили квитки на пароплав і вже наступного дня пливли вниз по Дніпру до Канева у двомісній каюті. Знайшли поселення Хільки, біля якого радянські солдати, серед яких був і Маркс Алферов, відбивали запеклу спробу добірних німецьких дивізійвийти із корсунь-шевченківського «котла». Знайшли братську могилу з білим гіпсовим солдатом на постаменті, що висить над буйно розрослою травою, в яку були вкраплені прості квіти, які зазвичай садять на російських могилах: нігтики, братки, незабудки.

До 1956 р. Жорес Алферов вже працював у Ленінградському фізико-технічному інституті, куди він мріяв потрапити ще під час навчання. Велику роль у цьому відіграла книга «Основні уявлення сучасної фізики», написана Абрамом Федоровичем Іоффе - патріархом вітчизняної фізики, зі школи якого вийшли практично всі фізики, які згодом склали гордість вітчизняної фізичної школи: П. Л. Капіца, Л. Д. Ландау, І .В. Курчатов, А. П. Александров, Ю. Б. Харитон та багато інших. Жорес Іванович набагато пізніше писав, що його щасливе життяв науці була зумовлена ​​його розподілом у Фізтех, який згодом отримав ім'я Іоффе.

Систематичні дослідження напівпровідників у Фізико-технічному інституті було розпочато ще 30-ті роки минулого століття. У 1932 р. В. П. Жузе та Б. В. Курчатов досліджували власну та домішкову провідність напівпровідників. У тому ж році А. Ф. Іоффе та Я. І. Френкель створили теорію випрямлення струму на контакті метал-напівпровідник, засновану на явищі тунелювання. У 1931 та 1936 р. Я. І. Френкель опублікував свої знамениті роботи, в яких передбачив існування ексітонів у напівпровідниках, ввівши цей термін та розробивши теорію екситонів. Теорія випрямляючого р-n-переходу, що легла в основу р-n-переходу В. Шоклі, який створив перший транзистор, була опублікована Б. І. Давидовим, співробітником Фізтеха, в 1939 Ніна Горюнова, аспірантка Іоффе, що захистила в 1950 р. дисертацію з інтерметалевих сполук, відкрила напівпровідникові властивості сполук 3-ї та 5-ї груп періодичної системи(Далі А 3 В 5). Саме вона створила фундамент, на якому розпочалися дослідження гетероструктур цих елементів. (На Заході батьком напівпровідників А 3 В 5 вважається Г. Велькер.)

Самому Алферову попрацювати під керівництвом Іоффе не довелося - у грудні 1950 р., під час кампанії «боротьбі з космополітизмом», Іоффе було знято з посади директора і виведено зі складу Вченої ради інституту. У 1952 році він очолив лабораторію напівпровідників, на базі якої в 1954 році був організований Інститут напівпровідників АН СРСР.

Заявку на винахід напівпровідникового лазера Алферов подав разом із теоретиком Р. І. Казариновим у розпал пошуків напівпровідникового лазера. Ці пошуки йшли з 1961 р., коли М. Г. Басов, О. М. Крохін та Ю. М. Попов сформулювали теоретичні передумовийого створення. У липні 1962 р. американці визначилися з напівпровідником для генерації - це був арсенід галію, а у вересні-жовтні лазерний ефект отримали відразу в трьох лабораторіях, першою виявилася група Роберта Холла (24 вересня 1962). І через п'ять місяців після публікації Холла було подано заявку на винахід Алферова та Казарінова, від якої ведеться відлік занять гетероструктурною мікроелектронікою у Фізтеху.

Група Алфьорова (Дмитро Третьяков, Дмитро Гарбузов, Юхим Портний, Володимир Корольков і В'ячеслав Андрєєв) кілька років билася над пошуком відповідного реалізації матеріалу, намагаючись виготовити його самостійно, але знайшла відповідний складний трикомпонентний напівпровідник майже випадково: у сусідній лабораторії М. А. Горюнової . Однак це була «невипадкова» випадковість - пошук перспективних напівпровідникових з'єднань Ніна Олександрівна Горюнова вела спрямовано, а монографії, що вийшла в 1968 р., сформулювала ідею «періодичної системи напівпровідникових з'єднань». Напівпровідникова сполука, створена в її лабораторії, мала необхідну для генерації стабільність, що визначило успіх «підприємства». Гетеролазер у цьому матеріалі створили напередодні 1969 р., а пріоритетною датою лише на рівні виявлення лазерного ефекту є 13 вересня 1967 р.

Нові матеріали

На тлі лазерної гонки, що розгорнулася з початку 60-х років, майже непомітно виникли світлодіоди, які теж виробляли світло заданого спектру, але не володіє суворою когерентністю лазера. В результаті сьогоднішня мікроелектроніка включає такі основні функціональні прилади, як транзистори та їх конгломерати - інтегральні мікросхеми (тисячі транзисторів) та мікропроцесори (від десятків тисяч до десятків мільйонів транзисторів), тоді як по суті окрему гілка мікроелектроніки - оптоелектроніку - склали прилади гетероструктур зі створення «технічного» світла – напівпровідникові лазери та світлодіоди. З використанням напівпровідникових лазерів пов'язана новітня історіяцифрового запису - від звичайних CD-дисків до знаменитої сьогодні технології Blue Rayна нітриді галію (GaN).

Світлодіод, або світловипромінюючий діод (СД, СІД, LED – англ. Light-emitting diode), - напівпровідниковий прилад, що випромінює некогерентне світло при пропущенні через нього електричного струму. Випромінене світло лежить у вузькому діапазоні спектру, його колірні характеристики залежать від хімічного складувикористаного у ньому напівпровідника.

Вважається, що перший світлодіод, що випромінює світло у видимому діапазоні спектру, був виготовлений у 1962 р. в Університеті Іллінойсу групою, якою керував Нік Холоньяк. Діоди, виготовлені з непрямозонних напівпровідників (наприклад, кремнію, германію або карбіду кремнію), світло практично не випромінюють. Тому в хід пішли такі матеріали як GaAs, InP, InAs, InSb, які є прямозонними напівпровідниками. У той же час багато напівпровідникових матеріалів типу А 3 В Е утворюють між собою безперервний ряд твердих розчинів - потрійних і складніших (AI x Ga 1- x N та 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- yі т. п.), на основі яких і сформувався напрямок гетероструктурної мікроелектроніки.

Найбільш відоме застосування світлодіодів сьогодні – заміна ламп розжарювання та дисплеїв мобільних телефонів та навігаторів.

Загальна ідея подальшого розвитку"технічного світла" - створення нових матеріалів для світлодіодної та лазерної техніки. Це завдання нерозривне з проблемою отримання матеріалів з певними вимогами до електронної структури напівпровідника. І головною з цих вимог є будова забороненої зони напівпровідникової матриці, яка використовується для вирішення тієї чи іншої конкретної задачі. Активно ведуться дослідження поєднань матеріалів, які дозволяють досягати заданих вимог до форми та розмірів забороненої зони.

Скласти уявлення про багатосторонність цієї роботи можна, глянувши на графік, за яким можна оцінити різноманіття «базових» подвійних сполук та можливості їх поєднань у композиційних гетероструктурах.

Приймаємо тисячі сонців!

Історія технічного світла було б неповна, якби поруч із випромінювачами світла не йшла розробка його приймачів. Якщо роботи групи Алферова почалися з пошуків матеріалу для випромінювачів, то сьогодні один із членів цієї групи, найближчий співробітник Алферова та його давній друг професор В. М. Андрєєв впритул займається роботою, пов'язаною із зворотним перетворенням світла, причому саме тим перетворенням, яке використовується в сонячних елементів. Ідеологія гетероструктур як комплексу матеріалів із заданою шириною забороненої зони знайшла активне застосуванняі тут. Справа в тому, що сонячне світло складається з великої кількості світлових хвиль різної частоти, в чому саме полягає проблема його повного використання, так як матеріалу, який зміг би однаково перетворювати світло різної частоти в електричну енергію, немає. Виходить, що будь-яка кремнієва сонячна батарея перетворює не весь спектр сонячного випромінювання, лише його частина. Що робити? Рецепт оманливо простий: виготовити листковий пиріг з різних матеріалів, кожен шар якого реагує на свою частоту, але в той же час пропускає всі інші частоти без значного послаблення.

Це дорога структура, тому що в ній повинні бути не тільки переходи різної провідності, на які падає світло, але і безліч допоміжних шарів, наприклад, для того, щоб одержувану ЕРС можна було зняти для подальшого використання. По суті, сендвіч-складання з декількох електронних приладів. Використання її виправдане вищим ККД «сендвічів», який ефективно використовувати разом із сонячним концентратором (лінзою або дзеркалом). Якщо «сендвіч» дозволяє підняти ККД порівняно з кремнієвим елементом, наприклад, у 2 рази – з 17 до 34%, то за рахунок концентратора, що збільшує щільність сонячного випромінювання в 500 разів (500 сонців), можна отримати виграш у 2×500 = 1000 разів! Це виграш у площі самого елемента, тобто матеріалу треба у 1000 разів менше. Сучасні концентратори сонячного випромінювання вимірюють щільність випромінювання в тисячах і десятках тисяч сонців, сконцентрованих на одному елементі.

Інший із можливих способів - отримання матеріалу, який може працювати хоча б на двох частотах або, точніше, з ширшим діапазоном сонячного спектру. На початку 1960-х було показано можливість «мультизонного» фотоефекту. Це своєрідна ситуація, коли наявність домішок створює смуги у забороненій зоні напівпровідника, що дозволяє електронам та діркам «стрибати через прірву» у два або навіть у три стрибки. В результаті можна отримати фотоефект для фотонів із частотою 0,7, 1,8 або 2,6 еВ, що, звичайно, значно розширює спектр поглинання та збільшує ККД. Якщо вченим вдасться забезпечити генерацію без істотної рекомбінації носіїв тих самих домішкових смугах, то ККД таких елементів може досягати 57%.

З початку 2000-х у цьому напрямі ведуться активні дослідження під керівництвом В. М. Андрєєва та Ж. І. Алфьорова.

Є ще цікавий напрямок: потік сонячного світласпочатку розщеплюється на потоки різних діапазонів частот, кожен із яких потім прямує на «свої» осередки. Такий напрямок теж може вважатися перспективним, тому що при цьому зникає послідовне з'єднання, неминуче в «сендвіч»-структурах типу зображеної вище, що лімітує струм елемента найбільш «слабкою» (у цей час дня і на даному матеріалі) ділянкою спектру.

Принципову важливість має оцінка співвідношення сонячної та атомної енергетики, Висловлена ​​Ж. І. Алферовим на одній з недавніх конференцій: «Якби на розвиток альтернативних джерел енергії було витрачено лише 15% коштів, кинутих на розвиток атомної енергетики, то АЕС для виробництва електроенергії в СРСР взагалі не знадобилися б!»

Майбутнє гетероструктур та нові технології

Цікава й інша оцінка, що відображає думку Жореса Івановича: у XXI столітті гетероструктури залишать лише 1% для використання моноструктур, тобто вся електроніка втече від таких «простих» речовин, як кремній з чистотою 99,99–99,999%. Цифри - це чистота кремнію, що вимірюється в дев'ятках після коми, але цією чистотою вже років 40 як нікого не здивувати. Майбутнє електроніки, вважає Алферов, - це сполуки з елементів A 3 B 5 їх твердих розчинів і епітаксійних шарів різних поєднань цих елементів. Звичайно, не можна стверджувати, що прості напівпровідники типу кремнію не можуть знайти широкого застосування, але все ж складні структури дають значно гнучкішу відповідь на запити сучасності. Вже сьогодні гетероструктури вирішують проблему високої густини інформації для оптичних систем зв'язку. Йдеться про OEIC ( optoelectronic integrated circuit) - оптоелектронної інтегральної схеми. Основу будь-якої оптоелектронної інтегральної мікросхеми (оптопари, оптрона) становлять інфрачервоний випромінюючий діод і оптично узгоджений з ним приймач випромінювання, що дає простір формальної схемотехніки для широкого використання цих пристроїв як приймач-передавач інформації.

Крім того, ключовий прилад сучасної оптоелектроніки – ДГС-лазер (ДГС – подвійна гетероструктура) – продовжує вдосконалюватись та розвиватися. Нарешті, сьогодні саме високоефективні світлодіоди швидкодіючі на гетероструктурах забезпечують підтримку технології високошвидкісної передачі даних HSPD ( High Speed ​​Packet Data service).

Але найголовніше у висновку Алферова не ці розрізнені застосування, а загальний напрямок розвитку техніки XXI століття - отримання матеріалів та інтегральних схем на основі матеріалів, що мають точно задані, розраховані на багато ходів вперед властивостями. Ці властивості задаються шляхом конструкторської роботи, яка ведеться на рівні атомної структури матеріалу, яка визначається поведінкою носіїв заряду в тому особливому регулярному просторі, яке являє собою нутро кристалічної решітки матеріалу. Насправді ця робота - регулювання числа електронів та його квантових переходів - ювелірна робота лише на рівні конструювання постійної кристалічної решітки, що становить величини кількох ангстрем (ангстрем - 10 –10 м, 1 нанометр = 10 ангстрем). Але сьогодні розвиток науки і техніки – це вже не той шлях углиб речовини, яким він представлявся у 60-ті роки минулого століття. Сьогодні багато в чому це рух у зворотному напрямку, в область нанорозмірів - наприклад, створення нанообластей з властивостями квантових точок або квантових дротів, де квантові точки лінійно пов'язані.

Звичайно, нанооб'єкти - лише один з етапів, які проходять у своєму розвитку наука та техніка, і на ньому вони не зупиняться. Треба сказати, що розвиток науки і техніки шлях далеко не прямолінійний, і якщо сьогодні інтереси дослідників змістилися у бік збільшення розмірів – у нанообласть, то завтра рішення конкуруватимуть у різних масштабах.

Наприклад, обмеження, що виникли на кремнієвих чіпах, по подальшому збільшенню щільності елементів мікросхем можна вирішити двома шляхами. Перший шлях – зміна напівпровідника. Для цього запропоновано варіант виготовлення гібридних мікросхем, що базуються на застосуванні двох напівпровідникових матеріалів з різними характеристиками. Як найбільш перспективний варіант називається використання нітриду галію спільно з кремнієвою пластиною. З одного боку, нітрид галію має унікальні електронні властивості, що дозволяють створювати високошвидкісні інтегральні мікросхеми, з іншого - використання кремнію як основи робить таку технологію сумісною з сучасним виробничим обладнанням. Однак підхід з боку наноматеріалів містить ще новаторську ідею електроніки одного електрона - одноелектроніки.

Справа в тому, що подальшу мініатюризацію електроніки - розміщення тисяч транзисторів на підкладці одного мікропроцесора - обмежує перетин електричних полів під час руху потоків електронів у розташованих поруч транзисторах. Ідея в тому, щоб замість потоків електронів використовувати один-єдиний електрон, який може рухатися в «індивідуальному» тимчасовому графіку і тому не створює «черг», тим самим знижуючи напруженість перешкод.

Якщо розібратися, то потоки електронів загалом і не потрібні - для передачі управління можна подати як завгодно малий сигнал, проблема полягає в тому, щоб його впевнено виділити (детектувати). І виявляється, що одноелектронне детектування технічно цілком здійсненне - для цього використовується тунельний ефект, який є для кожного електрона індивідуальною подією, на відміну від звичайного руху електронів "загалом" - струм у напівпровіднику є колективним процесом. З точки зору електроніки тунельний перехід - це перенесення заряду крізь конденсатор, тому в польовому транзисторі, де конденсатор стоїть на вході, одиночний електрон можна «зловити» за частотою коливань сигналу, що посилюється. Однак виділити цей сигнал у звичайних пристроях вдавалося лише за кріогенних температур - підвищення температури руйнувало умови детектування сигналу. Але температура зникнення ефекту виявилася обернено пропорційною площі контакту, і в 2001 р. вдалося зробити перший одноелектронний транзистор на нанотрубці, в якому площа контакту була така мала, що дозволяла працювати при кімнатних температурах!

У цьому відношенні одноелектроніка повторює шлях, який пройшли дослідники напівпровідникових гетеролазерів - група Алферова билася саме над тим, щоб знайти матеріал, який забезпечить ефект лазерної генерації за кімнатної температури, а не за температури рідкого азоту. А ось надпровідники, з якими пов'язані найбільші надії щодо передачі великих потоків електронів (силових струмів), поки що не вдається «витягнути» з області кріогенних температур. Це не тільки суттєво гальмує можливості зниження втрат при передачі енергії на великі відстані - добре відомо, що перенаправлення потоків енергії територією Росії протягом доби призводить до 30%-втрат на «нагрів проводів», - відсутність «кімнатних» надпровідників обмежує розвиток зберігання енергії в надпровідних кільцях, де рух струму може тривати практично завжди. Недосяжним поки що ідеалом створення таких кілець служать звичайні атоми, де рух електронів навколо ядра часом стійкий за найвищих температур і може тривати необмежено довго.

Подальші перспективи розвитку наук про матеріали дуже різноманітні. Причому саме з розвитком науки про матеріали з'явилася реальна можливість прямого використання сонячної енергії, що обіцяє величезні перспективи відновлюваної енергетики. Іноді саме такі напрями роботи визначають майбутню особу суспільства (у Татарії та Чувашії вже планують «зелену революцію» та всерйоз розробляють створення біоекоградів). Можливо, майбутнє цього напряму полягає в тому, щоб від розвитку техніки матеріалів зробити крок до розуміння принципів функціонування самої природи, стати на шлях використання керованого фотосинтезу, який може бути поширений у суспільстві так само широко, як і в живій природі. Мова вже йде про елементарну комірку живої природи - клітину, і це наступний, більш високий етап розвитку після електроніки з її ідеологією створення приладів для виконання якоїсь однієї функції - транзистора для керування струмом, світлодіода або лазера для керування світлом. Ідеологія клітини - це ідеологія операторів як елементарних пристроїв, які здійснюють певний цикл. Клітина служить не ізольованим елементом до виконання якоїсь однієї функції з допомогою зовнішньої енергії, але цілої фабрикою з переробки доступної зовнішньої енергії роботу підтримки циклів безлічі різних процесів під єдиної оболонкою. Робота клітини з підтримки власного гомеостазису і накопичення у ній енергії як АТФ - захоплююча проблема сучасної науки. Поки що біотехнологи можуть лише мріяти про створення штучного пристрою з властивостями клітини, придатного для використання в мікроелектроніці. І коли це станеться, безперечно, почнеться нова ерамікроелектроніки - ера наближення до принципів роботи живих організмів, давня мрія фантастів і давно вигаданої науки біоніки, яка все ще не вийшла з колиски біофізики.

Сподіватимемося, що створення наукового центру інновацій у Сколковому зуміє реалізувати щось подібне до «ефекту супутника» - відкрити нові проривні області, створити нові матеріали та технології електроніки.

Побажаємо успіху Жоресу Івановичу Алфьорову на посаді наукового керівника цього нового науково-технологічного агломерату. Хочеться сподіватися, що його енергія та наполегливість будуть запорукою успіху цього підприємства.

Заборонена зона - область значень енергії, якими не може мати електрон в ідеальному (бездефектному) кристалі. Характерні значення ширини забороненої зони напівпровідниках становлять 0,1–4 эВ. Домішки можуть створити смуги у забороненій зоні – виникає мультизона.

У місті Вітебську Білоруської РСР (нині Білорусь).

Ім'я отримав на честь Жана Жореса, засновника газети L'Humanite та лідера французької соціалістичної партії.

1952 року закінчив факультет електронної техніки Ленінградського електротехнічного інституту імені В.І. Ульянова (нині - Санкт-Петербурзький державний електротехнічний університет "ЛЕТИ" імені В.І. Ульянова (Леніна).

У 1987-2003 роках обіймав посаду директора інституту.

Лікар фізико-математичних наук (1970). Член-кореспондент Академії наук СРСР (1972), академік (1979).

Фахівець у галузі фізики напівпровідників, напівпровідникової та квантової електроніки.

Дослідженнями Жореса Алфьорова фактично було створено новий напрямок — гетеропереходи у напівпровідниках.

У 2000 р. спільно з Гербертом Кремером удостоєний Нобелівської премії з фізики за фундаментальні роботи, що заклали основи сучасних. інформаційних технологійза допомогою створення напівпровідникових гетероструктур, що використовуються в надвисокочастотній та оптичній електроніці.

Вчений веде викладацьку діяльність. З 1972 - професор, в 1973-2004 роках був завідувачем кафедри оптоелектроніки Ленінградського електротехнічного інституту (нині Санкт-Петербурзького електротехнічного університету).

З 1988 - декан фізико-технічного факультету Ленінградського політехнічного інституту (нині - Санкт-Петербурзький державний політехнічний університет).

Є ректором Санкт-Петербурзького академічного університету- Науково-освітнього центру нанотехнологій РАН.

З 1989 по 1992 рік Жорес Алфьоров був народним депутатом СРСР. З 1995 року - депутат Державної Думи ФС РФ від фракції КПРФ, член Комітет ГД з науки та наукомістких технологій.

Жорес Алфьоров нагороджений орденами "Знак пошани" (1959), Трудового Червоного Прапора (1975), Жовтневої Революції(1980), Леніна (1986), а також орденами Росії: "За заслуги перед Батьківщиною" III ступеня(1999), "За заслуги перед Батьківщиною" ІІ ступеня (2000), "За заслуги перед Батьківщиною" І ступеня (2005), "За заслуги перед Батьківщиною" IV ступеня (2010).

Він був удостоєний Ленінської премії (1972), Державної премії СРСР (1984), Державної премії РФ (2001).

Він є лауреатом Премії імені О.Ф. Іоффе РАН (1996), Демидівської премії (1999), Міжнародної енергетичної премії Глобальна енергія" (2005).

Вчений також удостоєний нагород інших держав та є почесним членом низки університетів та академій.

У лютому 2001 року Алфьоров заснував Фонд підтримки освіти та науки (Алфьоровський фонд) з метою об'єднання інтелектуальних, фінансових та організаційних зусиль російських та зарубіжних фізичних та юридичних осіб для сприяння розвитку російської наукита освіти.

російський фізик, лауреат Нобелівської премії 2000 року нар. 1930

Жорес Іванович Алферов народився у білорусько-єврейській родині Івана Карповича Алферова та Ганни Володимирівни Розенблюм у білоруському місті Вітебську. Ім'я отримав на честь Жана Жореса, міжнародного борця проти війни, засновника газети "Юманіте". Після 1935 року сімейство переїхало на Урал, де батько працював директором целюлозно-паперового заводу. Там Жорес навчався з п'ятого до восьмого класу. 9 травня 1945 року Іван Карпович Алферов отримав направлення до Мінська, де Жорес закінчив середню школу із золотою медаллю. За порадою вчителя фізики поїхав вступати до Ленінградського електротехнічного інституту ім. В.І. Ульянова (Леніна), куди було прийнято без іспитів. Він навчався на факультеті електронної техніки.

Зі студентських років Алферов брав участь у наукових дослідженнях. На третьому курсі він пішов працювати у вакуумну лабораторію професора Б.П. Козирєва. Там він розпочав експериментальну роботу під керівництвом Н.М. Созіна. Так, 1950 року напівпровідники стали головною справою його життя.

У 1953 році, після закінчення Леті, Алферов був прийнятий на роботу до Фізико-технічного інституту ім. А.Ф. Іоффе. У першій половині 50-х років перед інститутом було поставлено проблему створити вітчизняні напівпровідникові прилади для впровадження у вітчизняну індустрію. Перед лабораторією, в якій Алферов працював молодшим науковим співробітником, стояло завдання: придбання монокристалів чистого германію та створення на його основі площинних діодів та тріодів. Алферов брав участь у розробці перших вітчизняних транзисторів та силових германієвих приладів. За комплекс проведених робіт у 1959 році він отримав першу урядову нагороду, у 1961 році їм було захищено кандидатську дисертацію.

Будучи кандидатом фізико-математичних наук, Алферов міг перейти до розробки своєї теми. У ті роки було висловлено думку використання у напівпровідникової техніці гетеропереходів. Створення досконалих структур на їх основі могло призвести до якісного стрибка у фізиці та техніці. Проте спроби реалізувати прилади на гетеропереходах не давали практичного результату. Причина невдач крилася у труднощі створення близького до ідеального переходу, виявлення та отримання необхідних гетеропар. У багатьох журнальних публікаціях та на різних наукових конференціях неодноразово йшлося про безперспективність проведення робіт у цьому напрямі.

Алферов продовжував технологічні дослідження. В основу їх їм було покладено епітаксійні методи, що дозволяють впливати на фундаментальні параметри напівпровідника: ширина забороненої зони, розмірність електронної спорідненості, ефективна маса носіїв струму, показник заломлення всередині єдиного монокристалу. Ж.І. Алферов із співробітниками створили як гетероструктури, близькі за своїми властивостями до ідеальної моделі, але напівпровідниковий гетеролазер, що у безперервному режимі за кімнатної температурі. Відкриття Ж.І. Алферовим ідеальних гетеропереходів та нових фізичних явищ – «суперінжекції», електронного та оптичного обмеження в гетероструктурах – дозволило ще й кардинально покращити параметри більшості відомих напівпровідникових приладів та сформувати принципово нові, особливо перспективні для застосування в оптичній та квантовій електроніці. Новий періоддосліджень гетеропереходів у напівпровідниках Жорес Іванович узагальнив у докторській дисертації, яку захистив у 1970 році.

Роботи Ж.І. Алфьорова були по заслугах оцінені міжнародною та вітчизняною наукою. У 1971 році Франкліновський інститут (США) присуджує йому престижну медаль Баллантайна, яку називають «малою Нобелівською премією» і засновану для нагородження за кращі роботиу галузі фізики. У 1972 році слідує найвища нагорода СРСР - Ленінська премія.

З використанням технології Алферова у Росії (вперше у світі) було організовано виготовлення гетероструктурних сонячних елементів для космічних батарей. Одна з них, встановлена ​​у 1986 році на космічної станції"Мир", пропрацювала на орбіті весь термін експлуатації без істотного зниження потужності.

На основі робіт Алферова та його співробітників створені напівпровідникові лазери, що працюють у широкій спектральній області. Вони знайшли широке використання як джерела випромінювання в волоконно-оптичних лініях зв'язку підвищеної дальності.

З початку 1990-х років Алферов займався вивченням якостей наноструктур зниженої розмірності: квантових дротів і квантових точок. У 1993–1994 роках уперше у світі реалізуються гетеролазери на основі структур із квантовими точками – «штучними атомами». 1995 року Ж.І. Алферов зі своїми співробітниками вперше демонструє інжекційний гетеролазер на квантових точках, що працює у безперервному режимі за кімнатної температури. Дослідження Ж.І. Алфьорова заклали основи принципово нової електроніки на основі гетероструктур із широким діапазоном застосування, відомої нині як «зонна інженерія».

1972 року Алферов став професором, а через рік – завідувачем базової кафедри оптоелектроніки ЛЕТІ. З 1987 до травня 2003 року – директор ФТІ ім. А.Ф. Іоффе, з травня 2003 до липня 2006 року – науковий керівник. З моменту заснування у 1988 році декан фізико-технічного факультету СПбДПУ.

У 1990-1991 роках – віце-президент АН СРСР, голова Президії Ленінградського наукового центру. Академік АН СРСР (1979), потім РАН, почесний академік Російської академії освіти. Головний редактор«Листів до Журналу технічної фізики». Був головним редактором журналу «Фізика та техніка напівпровідників».

10 жовтня 2000 року з усіх програм російського телебачення повідомили про присудження Ж.І. Алфьорову Нобелівської премії з фізики за 2000 рік за розвиток напівпровідникових гетероструктур для високошвидкісної оптоелектроніки. Сучасні інформаційні системиповинні відповідати двом основним вимогам: бути швидкісними, щоб величезний обсяг інформації можна було передати за короткий проміжок часу, і компактними, щоб уміститися в офісі, будинку, портфелі чи кишені. Своїми відкриттями Нобелівські лауреатиз фізики за 2000 рік створили основу такої сучасної техніки. Вони відкрили та розвинули швидкі опто- та мікроелектронні компоненти, які створюються на базі багатошарових напівпровідникових гетероструктур. На основі гетероструктур створено потужні високоефективні світловипромінюючі діоди, що використовуються в дисплеях, лампах гальмівного освітлення в автомобілях та світлофорах. У гетероструктурних сонячних батареях, які широко використовуються в космічній та наземній енергетиці, досягнуто рекордної ефективності перетворення сонячної енергії на електричну.

З 2003 року Алферов голова науково-освітнього комплексу "Санкт-Петербурзький фізико-технічний науково-освітній центр" РАН. Частину Нобелівської премії Алферов віддав на розвиток науково-освітнього центру фізико-технічного інституту. «У центр приходять ще школярами, навчаються за поглибленою програмою, потім – інститут, аспірантура, академічна освіта, – розповідає член президії РАН, академік, директор Інституту радіотехніки та електроніки Юрій Гуляєв. – Коли з країни валом почали виїжджати вчені, а випускники шкіл майже поголовно віддавали перевагу бізнесові освіті та науці – виникла страшна небезпека, що знання старшого покоління вчених не буде кому передати. Алферов знайшов вихід і буквально здійснив подвиг, створивши цю своєрідну теплицю для майбутніх учених».

22 липня 2007 року було опубліковано «Лист десяти академіків» («лист десяти» або «лист академіків») – відкритий лист десяти академіків РАН (Є. Александрова, Ж. Алфьорова, Г. Абелева, Л. Баркова, А. Воробйова, В .Гінзбурга, С. Інге-Вечтомова, Е. Круглякова, М. Садовського, А. Черепащука) «Політика РПЦ МП: консолідація чи розвал країни?». Президенту Росії В. В. Путіну. У листі висловлено занепокоєння «все зростаючою клерикалізацією російського суспільства, активним проникненням церкви у всі сфери суспільного життя», зокрема в систему державної освіти. «Вірити чи не вірити в Бога – справа совісті та переконань окремої людини, – пишуть академіки. – Ми поважаємо почуття віруючих і не ставимо за мету боротьбу з релігією. Але ми не можемо залишатися байдужими, коли робляться спроби поставити під сумнів наукове Знання, витравити з освіти матеріалістичне бачення світу, підмінити знання, накопичені наукою, вірою. Не слід забувати, що проголошений державою курс на інноваційний розвитокможе бути здійснено лише в тому випадку, якщо школи та вузи озброїть молодих людей знаннями, здобутими сучасною наукою. Жодної альтернативи цим знанням не існує».

Лист викликав величезну реакцію у всьому суспільстві. Міністр освіти заявив: «Лист академіків зіграв позитивну роль, оскільки викликав широку громадську дискусію, низка представників РПЦ дотримується такої ж думки». 13 вересня 2007 року президент Росії В.В. Путін заявив, що вивчення в державних школахпредметів релігійної тематики не можна робити обов'язковим, бо це суперечить російській конституції.

У лютому 2008 року було опубліковано Відкритий лист представників наукової громадськості до президента РФ у зв'язку із планами запровадження у школах курсу «Основи православної культури» (ОПК). До середини квітня лист підписали понад 1700 осіб, з яких понад 1100 мають вчені ступені (кандидати та доктори наук). Позиція тих, хто підписався, зводиться до наступного: запровадження ОПК неминуче призведе до конфліктів у школах на релігійному ґрунті; для реалізації «культурних прав» віруючих слід використовувати не загальноосвітні, а вже наявні в достатній кількості недільні школи; теологія, вона богослов'я, перестав бути наукової дисципліною.

З 2010 року – співголова Консультативної наукової Ради фонду "Сколково". Інноваційний центр«Сколково» (російська «Кремнієва долина») – сучасний науково-технологічний комплекс, що будується з розробки та комерціалізації нових технологій. У складі фонду «Сколково» існує п'ять кластерів, які відповідають п'яти напрямкам розвитку інноваційних технологій: кластер біомедичних технологій, кластер енергоефективних технологій, кластер інформаційних та комп'ютерних технологій, кластер космічних технологій та кластер ядерних технологій.

З 2011 - депутат Державної думи Федеральних зборів РФ 6 скликання від партії КПРФ.

Заснував Фонд підтримки освіти та науки для підтримки талановитої учнівської молоді, сприяння її професійного зростання, заохочення творчої активностіу проведенні наукових досліджень у пріоритетних галузях науки. Перший внесок у Фонд було зроблено Жоресом Алферовим із коштів Нобелівської премії.

У книзі «Фізика життя й» Ж.І. Алферов, зокрема, пише: «Все, що створене людством, створене завдяки науці. І якщо судилося нашій країні бути великою державою, то вона нею буде не завдяки ядерної зброїабо західним інвестиціям, не завдяки вірі в Бога чи Президента, а завдяки праці її народу, вірі у знання, у науку, завдяки збереженню та розвитку наукового потенціалута освіти».

Всесвітньо відомий російський фізик Жорес Іванович Алферов – знаменитий академік, повний кавалер ордена «За заслуги перед Батьківщиною», лауреат Нобелівської премії.

Алферов, Жорес Іванович – уродженець м. Вітебська республіки Білорусь. У 1930 році в сім'ї ідейних та послідовних комуністів народився хлопчик, ніхто не міг припустити, що в майбутньому він стане знаменитим ученим, ім'я якого буде пов'язане з великими відкриттями у сфері фізики.

Старшого сина батьки назвали на честь Карла Маркса, німецького засновника економічного філософського вчення- Марксом, на жаль, життя його було коротким, він загинув у юному віці на війні, у запеклих боях у Корсунь-Шевченківській операції. Молодшому синовідісталося ім'я Жорес, на честь Жореса Жана одного із засновників та ідейного керівникаВеликої французької революції.

Життя сім'ї було на колесах, батько - «червоний директор», прямував за завданням Партії на важливі ділянки промислового фронту пов'язані з обороною країни. У роки війни батько працював у глибокому тилу у Свердловській області, там Жорес успішно закінчив сім класів.

У 1945 році вся родина переїхала до Мінська, який був зруйнований внаслідок сильних бомбардувань. Ж.І. Алфьоров вступив до 42 школи і закінчив її із золотою медаллю у 1948 році. Прекрасні знання в галузі фізики, що стали основою для подальшої вченої діяльності, заклав скромний вчитель фізики «від бога» Я.Б. Мельцерзон.

Місцем подальшого навчання було обрано північну столицю. Талановитий юнак без вступних іспитів був зарахований студентом першого курсу Електротехнічного інституту (м. Ленінград), факультет електронної техніки. У 1953 році, отримавши диплом, як перспективний студент, був залишений працювати і займатися. науковими дослідженнямиу стінах інституту (лабораторія В.М. Тучкевича). З талановитою командою вчених Жорес Іванович займався розробкою вітчизняних транзисторів, нашого часу вони використовують у всіх електронних приладах. В 1953 Алферов представив перший надійний доморощений транзистор і силові германієві (Ge), кремнієві (Si) прилади.

У 1961 р. Ж.І. Алфьоров захистив кандидатський мінімум, який був результатом десятирічних досліджень та праць. У 1970, перспективний фізик представив на обговорення і блискуче захистив докторську дисертацію, в якій все також були представлені дослідження з напівпровідників. У 1972 році Алферову присвоєно професорське звання, а в 1973 році він уже завідує кафедрою оптоелектроніки в рідному інституті, куди прийшов вчитися боязким юнаком.

1990-ті. складні для наукових і досліджень роки, але Алферов не перестає займатися наноелектронікою, яка у майбутньому стане основою зонної інженерії. 10 жовтня 2000 року, Алфьоров за свою наукову діяльністьотримав визнання - йому було вручено Нобелівська преміяз фізики за дослідницьку роботуу сфері напівпровідників. З 2010 року вченому було запропоновано очолити інноваційний науковий центр у Сколково, де будуть усі можливості для проведення наукових експериментів та дослідів у галузі високих комп'ютерних технологій, ядерних та космічних галузях, нових розробок у медицині, мікробіології, біохімії.

За свою довгу наукове життяЖ.І. Алфьоров написав сотню праць, монограм, статей для наукових конференцій, журналів, книг. Отримав нагороди у різних країнах, вітчизняні та міжнародні премії. Став почесним науковцем багатьох наукових закладів та представником міжнародних громадських організацій. Був удостоєний Орденом Леніна (1986); Орденом Жовтневої Революції (1980); Орденом Трудового Червоного Прапора (1975); Орденом "Знак Пошани" (1959).

Ж.І. Алфьоров, є повним кавалеромордену «За заслуги перед Батьківщиною»:

1999 р. Орден "За заслуги перед Батьківщиною" III с. — за колосальний внесок у становлення та просування вітчизняної науки, та підготовку кваліфікованих кадрів із середовища талановитої молоді.

2000 р. Орден "За заслуги перед Батьківщиною" II с. за наукові досягненнята у сфері освіти та виховання наукових кадрів.

2005 - Орден «За заслуги перед Батьківщиною» I с. — за істотний внесок у розвиток та просування вітчизняної науки та результативну громадську діяльність на користь суспільства та держави.

2010 р. Орден «За заслуги перед Батьківщиною» IV с.— за громадську та наукову діяльність на благо Вітчизни.

Жорес Алфьоров змінив уявлення про те, що електроніка – це прерогатива японців та американців. Такий звичний мобільний телефон, Інтернет по оптичному волокну, світлодіоди, батареї, що акумулюють сонячну енергію - все це завдяки використанню напівпровідників отриманих копіткою роботою Ж.І. Алфьорова та його команди вчених. Програвачі для компакт-дисків і дисководи в комп'ютерах без "лазера Алфьорова" просто звичайне залізо. Нині вчений працює над створенням сучасного, надшвидкісного, компактного, комп'ютера.

Ж.І. Алфьоров двічі одружений. У другому шлюбі, має сина, який на жаль батька не пішов його стопами, а займається бізнесом. У нього дві дочки рідна від першого шлюбу та прийомна дочка – дитина другої дружини. Улюблене місце відпочинку с. Комарове, дача на березі Фінської Затоки.

Кавалери ордена За досягнення перед Батьківщиною 1 ступеня.