07.08.2002

Нобелевская премия по физике 2000 года присуждена российскому ученому академику Алферову Жоресу Ивановичу

Шведская Королевская Академия наук удостоила Нобелевской премии по физике за 2000 год исследователей, чьи труды по созданию быстродействующих транзисторов, лазеров и интегральных схем (чипов) легли в основу современной информационной техники: Лауреатами стали Жорес Иванович Алферов (Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе, Санкт-Петербург, Россия) и Герберт Кремер (Калифорнийский институт в Санта Барбаре, США) за развитие физики полупроводниковых гетероструктур для высокочастотной техники и оптоэлектроники и Джек С. Килби (Даллас, Техас, США) за его вклад в открытие интегральной схемы.

Современные информационные системы должны быть компактными и быстродействующими, чтобы как можно больший объем информации передавать за короткий промежуток времени. Нобелевские лауреаты 2000 года - основатели современной техники, позволяющей удовлетворить этим условиям.

Ж. И. Алферов и Г. Кремер открыли и создали быстродействующие опто- и микроэлектронные устройства на базе полупроводниковых гетероструктур: быстродействующие транзисторы, лазерные диоды для систем передачи информации в оптоволоконных сетях, мощные эффективные светоизлучающие диоды, способные в будущем заменить лампы накаливания, и т. д.

Большинство полупроводниковых приборов основано на использовании р-п-перехода, образующегося на границе между частями одного и того же полупроводника с разными типами проводимости (электронной и дырочной), создаваемыми за счет внедрения соответствующих примесей. Гетеропереход это контакт двух разных по своему химическому составу полупроводников с разной шириной запрещенной зоны. Реализация гетеропереходов обусловила возможность создания электронных и оптоэлектронных приборов чрезвычайно малых размеров вплоть до атомных масштабов.

Долгие годы попытки получить достаточно совершенный гетеропереход были неудачными. Для создания гетероперехода, близкого к идеальному, необходимо было подобрать два разных полупроводника с практически одинаковыми размерами элементарных ячеек кристаллических решеток. Именно Ж. И. Алферову удалось решить эту проблему. Он создал гетеропереход из полупроводников с близкими периодами решетки - GaАз и тройного соединения определенного состава АlGаАs. Вот как вспоминает об этом периоде творчества Ж. И. Алферова академик Б. П. Захарченя. «Я хорошо помню эти поиски (поиски подходящей гетеропары) Они напоминали мне любимую мною в юности повесть Стефана Цвейга «Подвиг Магеллана». Когда я заходил к Алферову в его маленькую рабочую комнату, она вся была завалена рулонами миллиметровой бумаги, на которой неутомимый Жорес с утра до вечера чертил диаграммы в поисках сопрягающихся кристаллических решеток... После того как Жорес с командой своих сотрудников сделал первый лазер на гетеропереходе, он говорил мне: «Боря, я гетеропереходирую всю полупроводниковую микроэлектронику!».

Развитие технологии получения гетеропереходов путем эпитаксиального роста кристаллической пленки одного полупроводника на поверхности другого привело к дальнейшей миниатюризации устройств вплоть до нанометровых размеров и к созданию низкоразмерных структур, у которых один размер (квантовые ямы, множественные квантовые ямы, сверхрешетки), два (квантовые нити) или все три (квантовые точки) сравнимы с длиной волны де Бройля электрона в полупроводнике. Ж. И. Алферов одним из первых оценил необычные свойства и перспективность применения наноструктур и возглавил исследования в этой области в России. Под его руководством успешно развивается программа «Физика твердотельных наноструктур», в которой участвуют многие сотрудники нашего факультета.

С большой радостью восприняло российское научное сообщество весть о присуждении Нобелевской премии Жоресу Ивановичу Алферову. Хочется пожелать ему новых творческих достижений и победы в борьбе за сохранение и процветание науки в России.

В. С. Днепровский, И. П. Звягин

Источники:

1. phys.msu.ru