Жорес Алфёров

Жорес Алфёров — советский и российский физик, лауреат Нобелевской премии по физике (2000), академик Российской академии наук (РАН), вице-президент РАН (1991—2013). Известен фундаментальными работами в области физики полупроводников, гетероструктур и оптоэлектроники. Внёс решающий вклад в создание современных полупроводниковых лазеров, солнечных элементов, светодиодов и интегральных схем.

Биография

Ранние годы и образование

Жорес Иванович Алфёров родился 15 марта 1930 года в Витебске (Белорусская ССР). Отец — Иван Карпович Алфёров, участник Первой мировой и Гражданской войн, работал на заводе; мать — Анна Владимировна Розенблюм, домохозяйка. В 1935 году семья переехала в Ленинград. В 1941—1942 годах находился в эвакуации в Туринске (Свердловская область), где посещал школу. После войны вернулся в Ленинград.

В 1947 году поступил на факультет электронной техники Ленинградского электротехнического института (ЛЭТИ) имени В. И. Ульянова (Ленина). В 1952 году окончил институт по специальности «электронная техника». Дипломная работа была посвящена разработке германиевых диодов.

Научная карьера

После окончания ЛЭТИ Алфёров был распределён в Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе (ФТИ) в Ленинграде, где проработал более 60 лет. Начал с должности младшего научного сотрудника, затем стал старшим научным сотрудником, заведующим лабораторией, а с 1987 года — директором ФТИ. В 1972 году избран членом-корреспондентом АН СССР, в 1979 году — академиком АН СССР.

В 1991—2013 годах занимал пост вице-президента РАН. В 1995—2005 годах — депутат Государственной Думы Федерального Собрания РФ (фракция КПРФ). В 2000 году совместно с Гербертом Крёмером и Джеком Килби удостоен Нобелевской премии по физике «за разработку полупроводниковых гетероструктур, используемых в оптоэлектронике и высокоскоростной электронике».

Научные достижения

Полупроводниковые гетероструктуры

Основной вклад Алфёрова связан с созданием и исследованием полупроводниковых гетероструктур — искусственных кристаллов, состоящих из слоёв разных полупроводниковых материалов с различными электронными свойствами. В 1960-х годах он совместно с коллегами разработал теорию и технологию получения гетероструктур на основе арсенида галлия (GaAs) и алюминия-галлия-арсенида (AlGaAs). Это позволило создать первый в мире непрерывный полупроводниковый лазер, работающий при комнатной температуре (1970 год).

Оптоэлектроника

На основе гетероструктур Алфёров разработал:

• Полупроводниковые лазеры — компактные источники когерентного излучения, используемые в оптоволоконной связи, лазерных принтерах, считывателях штрих-кодов, медицинской аппаратуре.
• Светодиоды — эффективные источники света, применяемые в освещении, дисплеях, индикаторах.
• Солнечные элементы — фотоэлектрические преобразователи с высоким КПД (до 30% в лабораторных условиях), используемые в космических аппаратах и наземной солнечной энергетике.

Высокоскоростная электроника

Гетероструктуры легли в основу полевых транзисторов с высокой подвижностью электронов (HEMT), которые используются в сверхвысокочастотной (СВЧ) электронике — в радиолокации, спутниковой связи, мобильных телефонах. Эти транзисторы обеспечивают работу на частотах до нескольких сотен гигагерц.

Другие работы

Алфёров также внёс вклад в физику полупроводниковых наноструктур (квантовых точек, квантовых ям), исследование свойств аморфных полупроводников, разработку методов эпитаксиального роста (молекулярно-лучевая эпитаксия).

Награды и признание

Нобелевская премия (2000)

В 2000 году Алфёров разделил Нобелевскую премию по физике с Гербертом Крёмером (за гетероструктуры) и Джеком Килби (за интегральную схему). В нобелевской речи Алфёров подчеркнул практическое значение гетероструктур для современной информационной и энергетической техники.

Государственные награды

• Ленинская премия (1972) — за разработку полупроводниковых лазеров.
• Государственная премия СССР (1984) — за цикл работ по физике гетероструктур.
• Орден «За заслуги перед Отечеством» I степени (2005) — за выдающийся вклад в развитие науки.
• Орден Ленина (1986) — за заслуги в развитии физики.
• Золотая медаль имени А. С. Попова (1999) — за работы в области оптоэлектроники.

Международное признание

• Премия Вольфа по физике (1991) — за создание полупроводниковых гетероструктур.
• Медаль Стюарта Баллантайна (1971) — за изобретение полупроводникового лазера.
• Иностранный член Национальной академии наук США (1990), Лондонского королевского общества (1990), Академии наук Франции (1991).

Общественная и политическая деятельность

Работа в Государственной Думе

В 1995—2005 годах Алфёров был депутатом Государственной Думы РФ от фракции КПРФ. Входил в комитет по науке и образованию. Выступал за сохранение государственного финансирования фундаментальной науки, против коммерциализации образования и приватизации научных институтов. Критиковал реформы РАН в 2000-х годах.

Научно-популярная деятельность

Алфёров активно пропагандировал науку, выступал с лекциями и публикациями. Основал и возглавлял Фонд поддержки науки и образования (с 2002 года). В 2010 году выступил с инициативой создания «Научно-технологического университета» в Санкт-Петербурге (ныне — Санкт-Петербургский национальный исследовательский академический университет имени Ж. И. Алфёрова РАН).

Критика и споры

В поздние годы Алфёров подвергался критике за поддержку политики КПРФ и высказывания в поддержку советской модели науки. В 2013 году после скандала с выборами президента РАН (где он поддержал кандидата Владимира Фортова) Алфёров покинул пост вице-президента РАН. В 2014 году подписал обращение деятелей науки и культуры в поддержку присоединения Крыма к России.

Смерть и наследие

Жорес Алфёров скончался 1 марта 2019 года в Санкт-Петербурге на 89-м году жизни. Похоронен на Комаровском кладбище. Его имя присвоено:

• Санкт-Петербургскому национальному исследовательскому академическому университету РАН.
• Институту физики полупроводников СО РАН (Новосибирск).
• Кратеру на Луне (Alferov).
• Астероиду (3412) Alferov.

Научное наследие Алфёрова включает более 500 научных работ, 50 авторских свидетельств и патентов. Его работы заложили основы современной оптоэлектроники, без которой невозможны интернет, мобильная связь, лазерная техника и солнечная энергетика.

Источники

• Алфёров Ж. И. «Физика полупроводниковых гетероструктур» // Успехи физических наук, 2002.
• Нобелевская лекция Ж. И. Алфёрова (2000).
• Биографический очерк на сайте РАН.
• «Жорес Алфёров: жизнь и наука» — сборник статей, под ред. В. А. Копылова, 2020.
• Материалы Государственной Думы РФ (1995—2005).