Zhores Alferov: flaggskipet innen husholdningselektronikk

Zhores Alferov: flaggskipet innen husholdningselektronikk

Alexander Samsonov
"Økologi og liv", nr. 5, 2010

I mars i år ble akademikeren Jaures Alfierov Ivanovich, en nobelprisvinner og et medlem av redaksjonen til tidsskriftet Ecology and Life, 80 år gammel. Og i april kom nyheten at Zhores Ivanovich ble utnevnt til vitenskapelig leder av Skolkovo innovasjonsprosjekt. Dette viktige prosjektet skal i utgangspunktet skape et gjennombrudd i fremtiden, puste nytt liv i den innenlandske elektronikken, på kilder til utvikling som Zh. I. Alferov sto.

Til fordel for det faktum at et gjennombrudd er mulig, forteller historien: da i 1957 den første satellitten ble lansert i Sovjetunionen, fant USA seg i en utenforstående posisjon. Den amerikanske regjeringen viste imidlertid et slagsmål, slike tildelinger ble gjort til teknologien at antallet forskere raskt nådde en million! Bokstavelig talt neste år (1958) fant en av dem, John Kilby, en integrert krets som erstattet kretskortet i konvensjonelle datamaskiner – og mikroelektronikken til moderne datamaskiner ble født. Denne historien ble senere kalt "satellitt-effekten".

Zhores Ivanovich er svært oppmerksom på utdanning av fremtidige forskere, det var ikke for ingenting at han grunnla REC, et treningssenter hvor trening utføres fra skolen.Gratulere Zhores Ivanovich på jubileumet hans, se på fortiden og fremtiden for elektronikk, hvor effekten av satellitten må gjentatte ganger manifestere seg. Det er håpet at i fremtiden for vårt land, som det en gang var i USA, vil en "kritisk masse" av trente forskere bli akkumulert – for utseendet på satellitt-effekten.

"Teknisk" lys

Det første trinnet i å skape mikroelektronikk var en transistor. Pionerene i transistortiden var William Shockley, John Bardeen og Walter Brattein, som i 1947Bell labs"For første gang ble en aktiv bipolar transistor opprettet. Og den andre komponenten av halvlederelektronikk var en enhet for direkte omforming av elektrisitet til lys – det er en halvlederoptoelektronisk omformer, til etableringen av hvilken J.I. Alferov var direkte relatert.

Oppgaven med direkte konvertering av elektrisitet til "teknisk" lyskonsentent kvantestråling tok form som retningen for kvantelektronikk, født 1953-1955. Faktisk har forskere satt og løst problemet med å skaffe seg en perfekt ny type lys, som ikke tidligere var i naturen. Dette er ikke lyset som strømmer i en kontinuerlig strøm når en strøm passerer gjennom en wolframfilament eller kommer i løpet av dagen fra solen og består av en tilfeldig blanding av bølger av forskjellige lengder som ikke matches i fase.Med andre ord ble det opprettet et strengt "målt" lys, oppnådd som et sett av et bestemt antall kvanter med en gitt bølgelengde og strengt "bygget" – koherent, det vil si bestilt, hvilket betyr samtidig (synfasisk) utslipp av quanta.

Den amerikanske prioriteten på transistoren ble bestemt av den enorme byrden av andre verdenskrig, som stakk på vårt land. I denne krigen ble den eldste broren til Zhores Ivanovich, Marks Ivanovich drept.

Marx Alfyorov ble uteksaminert fra skolen 21. juni 1941 i Syasstroy. Kom inn i Ural Industriinstitutt ved Fakultetet, men studerte bare noen få uker, og bestemte seg for at det var hans plikt å beskytte morslandet. Stalingrad, Kharkov, Kursk Bulge, alvorlig sår i hodet. I oktober 1943 tilbrakte han tre dager med sin familie i Sverdlovsk, da han, etter sykehuset, kom tilbake til forsiden.

Tre dager tilbrakte med sin bror, hans forrige historier og lidenskapelig ungdommelig tro på kraften i vitenskap og teknologi 13 år gammel husket Jores for livet. Guards Junior Lieutenant Marks Ivanovich Alferov døde i kamp i "Second Stalingrad" – den såkalte Korsun-Shevchenko-operasjonen.

I 1956 kom Zhores Alferov til Ukraina for å finne sin brors grav.I Kiev, på gaten, møtte han uventet sin kollega B. P. Zakharchenya, som senere ble en av hans nærmeste venner. Vi ble enige om å gå sammen. Vi kjøpte billetter til dampbåt og neste dag vi seilte ned Dnepr til Kanev i en dobbel hytte. Fant landsbyen Khilki, i nærheten av hvilke sovjetiske soldater, inkludert Marx Alfyorov, reflekterte det harde forsøket av utvalgte tyske divisjoner for å komme seg ut av Korsun-Shevchenko-kjelen. De fant en massegrave med en hvit gips soldat på en piedestal, høyt over det vilt voksende gresset, inn i hvilke enkle blomster ble spisset, som vanligvis plantes på russiske graver: marigolds, pansies, glem meg ikke.

I 1956 hadde Zhores Alferov allerede jobbet ved Leningrad institutt for fysikk og teknologi, der han hadde drømt om å komme inn i hans studier. En stor rolle i dette ble spilt av boken "Den grunnleggende representasjon av moderne fysikk", skrevet av Abram Fedorovich Ioffe, patriarken til russisk fysikk, fra hvilken skole nesten alle fysikere som senere utgjorde den russiske fysiske skolens stolthet: P. L. Kapitsa, L. D. Landau, og V. Kurchatov, A. P. Aleksandrov, Yu. B. Khariton og mange andre.Zhores Ivanovich skrev mye senere at hans lykkelige liv i naturvitenskap var forhåndsbestemt av sin fordeling i Fiztech, senere kalt Ioffe.

Systematiske studier av halvledere ved Fysisk-Teknisk Institutt begynte på 1930-tallet. I 1932 undersøkte V. P. Zhoze og B. V. Kurchatov den inneboende og urenhetsledningsevnen til halvledere. I samme år skapte A. F. Ioffe og I. I. Frenkel en teori om gjeldende korrigering ved en metall-halvlederkontakt basert på fenomenet tunneling. I 1931 og 1936 publiserte Ya. Frenkel sine berømte verk hvor han forutsi eksistensen av excitoner i halvledere, introduserer denne termen og utvikler teorien om excitoner. Teorien om å korrigere pn-krysset, som danner grunnlaget for pn-krysset mellom V. Shokli, som skapte den første transistoren, ble utgitt av B.I. Davydov, Fiztekhs ansatt, i 1939. Nina Goryunova, Ioffe post-graduate student, forsvarte i 1950. avhandling på intermetalliske forbindelser, åpnet halvlederegenskapene til forbindelser av 3. og 5. gruppe i det periodiske systemet (heretter A3den5). Det var hun som skapte grunnlaget for hvilken forskning begynte på heterostrukturer av disse elementene.(I Vesten, far til halvledere A3den5 betraktet G. Welker.)

Alferov selv lyktes ikke under ledelsen av Ioffe – i desember 1950, under kampanjen "mot kosmopolitikk" ble Ioffe fjernet fra stillingen som regissør og fjernet fra instituttets akademiske råd. I 1952 ledet han halvlederlaboratoriet, på grunnlag av hvilket institutt for halvledere fra vitenskapsakademiet i Sovjetunionen ble organisert i 1954.

Alferov arkiverte en søknad om oppfinnelsen av en halvlederlaser sammen med teoretikeren RI Kazarinov på høyden av søket etter en halvlederlaser. Disse søkene begynte i 1961, da N. G. Basov, O. N. Krokhin og Yu. M. Popov formulerte de teoretiske forutsetningene for opprettelsen. I juli 1962 bestemte amerikanerne seg for en halvleder for generasjon – det var galliumarsenid, og i september-oktober ble laser-effekten oppnådd i tre laboratorier samtidig, den første var Robert Halls gruppe (24. september 1962). Og fem måneder etter utgivelsen av Hall ble det innlevert søknad om oppfinnelsen av Alferov og Kazarinov, hvor nedtellingen er okkupert ved studier av heterostrukturell mikroelektronikk ved Fiztekh.

Fysisk-teknisk institutt, Alferov-konsernet, 1970 (fra venstre til høyre): Dmitry Garbuzov, Vyacheslav Andreev, Vladimir Korolkov, Dmitry Tretyakov og Zhores Alferov. Bilde: "Økologi og liv"

Gruppe Alferov (Dmitry Tretyakov, Dmitry Garbuz Yefim Tailor, Vladimir Korol'kov og Vyacheslav Andreev) i flere år kjempet hardt for å finne egnet for realisering av materialet, prøver å gjøre det på egenhånd, men har funnet en passende kompleks trefoldig halvledere nesten ved et uhell: i Goryunova nabo lab . Men det var en "ikke-tilfeldig" ulykke – søk etter lovende sammensatt halvleder Nina Goryunov ledet retning, og publisert i en monografi i 1968 formulerte ideen om "periodiske system av halvledere forbindelser." Halvlederforbindelsen som ble opprettet i laboratoriet hadde den nødvendige stabiliteten i generasjonen, som bestemte suksessen til "bedriften". Den heterolaser som er basert på dette materialet ble opprettet på kvelden før 1969, og prioritetsdatoen på detekteringsnivået for lasereffekten er 13. september 1967.

Det første papiret om muligheten for å bruke halvledere til å lage en laser ble publisert i 1959 av N. G. Basov, B. M. Vul og Yu. M. Popov.Bruken av pn-krysser for disse formål ble foreslått i 1961 av N. G. Basov, O. N. Krokhin og Yu. M. Popov. GaAs krystallhalvlederlasere ble først implementert i 1962 i laboratoriene til R. Hall, M.I. Neyten og N. Holonyak (USA). De ble etterfulgt av en studie av strålingsegenskapene til pn-kryss, som viste at med en stor strøm forekommer tegn på stimulert utslipp (D. N. Nasledov, S. M. Rybkin med samarbeidspartnere, Sovjetunionen, 1962). I Sovjetunionen ble grunnleggende forskning som førte til opprettelsen av halvlederlasere tildelt Leninprisen i 1964 (B. M. Vul, O. N. Krokhin, D. N. Nasledov, A. A. Rogachev, S. M. Rybkin, Yu. M. Popov, A. P. Shotov, B. V. Tsarenkov). En halvlederlaser med elektronisk eksitasjon ble først implementert i 1964 av N. G. Basov, O. V. Bogdankevich, A. G. Devyatkov. I samme år rapporterte N. G. Basov, A. Z. Grasyuk og V. A. Katulin opprettelsen av en optisk pumpet halvlederlaser. I 1963 foreslo J.I. Alferov bruken av heterostrukturer for halvlederlasere. De ble opprettet i 1968 av J.I. Alferov, V. Andreev, D.Z. Garbuzov, V.I. Korolkov, D.N. Tretyakov, V.I. Shveikin, som ble tildelt Leninprisen i 1972 for studier av heterojunksjoner og utvikling av enheter basert på dem.

Nye materialer

På bakgrunn av laserløpet som hadde utviklet seg siden begynnelsen på 60-tallet, oppstod lysdioder nesten umerkelig, noe som også produserte lyset fra et gitt spektrum, men som ikke hadde strenge laserkonsekvenser. Som et resultat omfatter dagens mikroelektronikk slike grunnleggende funksjonelle enheter som transistorer og deres konglomerater – integrerte kretser (tusenvis av transistorer) og mikroprosessorer (fra titusener til titalls millioner transistorer), mens en egen filial av mikroelektronikk – optoelektronikk – inneholdt enheter bygget på grunnlag av heterostrukturer for å lage "tekniske" halvlederlasere og lysdioder. Bruken av halvlederlasere er forbundet med den nyeste historien om digital opptak, fra konvensjonelle CDer til dagens kjente teknologi. Blå stråle på galliumnitrid (GaN).

LED eller lysdiode (LED, LED, LED – Eng. Lysdiode), – en halvleder enhet som avgir usammenhengende lys når en elektrisk strøm passerer gjennom den. Det utstrålede lyset ligger i et smalt område av spektret, dets fargeegenskaper er avhengig av den kjemiske sammensetningen av halvlederen som brukes i den.

til venstre) og direkte (til høyre) halvledere. Bilde: "Økologi og liv" "border = 0> Direkte frysing (til venstre) og direkte (til høyre) halvledere. Bilde: "Økologi og liv"

Det antas at den første lysdioden, som utsender lys i det synlige spektret, ble produsert i 1962 ved University of Illinois av en gruppe ledet av Nick Holonyak. Dioder laget av halvledere med indirekte gap (for eksempel silisium, germanium eller silisiumkarbid) gir nesten ikke lys. Derfor ble slike materialer som GaAs, InP, InAs, InSb, som er direkte-gap halvledere, brukt. Samtidig er mange type A halvledermaterialer3denE danner mellom seg en kontinuerlig rekke faste løsninger – ternære og mer komplekse (AIxGa1-xN og InxGa1-xN, GaAsxP1-x, Gaxi1-xP, Gaxi1-xsomyP1-y etc.), på grunnlag av hvilken retningen av heterostrukturell mikroelektronikk ble dannet.

Den mest kjente bruken av lysdioder i dag er utskifting av glødelamper og skjermer av mobiltelefoner og navigatører.

3den5 og a2(4)den6 og magnetiske materialer (i parentes). Linjer tilkobling materialer: rød for forbindelser A3den5og blå for resten betegner de kvante heterostrukturer som allerede er undersøkt.Bilde: "Økologi og liv" "border = 0> Gruppe IV halvledere, forbindelser A3den5 og a2(4)den6 og magnetiske materialer (i parentes). Linjer tilkobling materialer: rød for forbindelser A3den5ogblå for resten betegner de kvante heterostrukturer som allerede er undersøkt. Bilde: "Økologi og liv"

Den generelle ideen om videreutviklingen av "teknisk lys" – opprettelsen av nye materialer for LED- og laserteknologi. Denne oppgaven er uadskillelig fra problemet med å skaffe materialer med spesifikke krav til den elektroniske strukturen til en halvleder. Og hovedparten av disse kravene er strukturen i den forbudte sonen til halvledermatrisen som brukes til å løse et bestemt problem. Aktivt utførte forskningskombinasjoner av materialer som gir deg mulighet til å oppnå de angitte kravene til formen og størrelsen på den forbudte sonen.*

Man kan få en ide om allsidigheten av dette arbeidet ved å se på grafen, hvor man kan vurdere mangfoldet av "grunnleggende" dobbeltforbindelser og mulighetene for kombinasjonene i sammensatte heterostrukturer.

Ta tusenvis av soler!

Historien om teknisk lys ville være ufullstendig dersom det sammen med lysemitterne ikke var noen utvikling av mottakerne. Hvis arbeidet i Alferovs gruppe begynte med materielle søk etter emittere, er en av medlemmene av denne gruppen, Alferovs nærmeste samarbeidspartner og hans langvarige venn, professor V. M. Andreyev, i dag nært involvert i arbeidet med omvendt omforming av lys solceller. Ideologien til heterostrukturer som et kompleks av materialer med en gitt bredde av den forbudte sonen har funnet aktiv søknad her også. Faktum er at sollys består av et stort antall lysbølger av forskjellige frekvenser, noe som akkurat er problemet med full bruk, siden det ikke er noe materiale som også kan konvertere lys av forskjellige frekvenser til elektrisk energi. Det viser seg at noen silisium solcelle konverterer ikke hele spektret av solstråling, men bare en del av det. Hva å gjøre "Oppskriften" er villedende enkel: å lage en lagkake av forskjellige materialer, som hvert lag reagerer på sin egen frekvens, men samtidig lader gjennom alle de andre frekvensene uten betydelig svekkelse.

Dette er en kostbar struktur, siden den ikke bare må inneholde overganger av ulike ledningsevne som lyset faller, men også mange hjelpelag, for eksempel for at den resulterende emf skal fjernes for videre bruk. Faktisk er "sandwich" en samling av flere elektroniske enheter. Dens bruk er begrunnet av høyere effektivitet av "smørbrød", som effektivt brukes sammen med en solkonsentrator (objektiv eller speil). Hvis "sandwich" lar deg øke effektiviteten i forhold til silisiumelementet, for eksempel 2 ganger, fra 17 til 34%, da på grunn av et nav som øker tettheten av solstråling med 500 ganger (500 sols), kan du få en gevinst på 2 × 500 = 1000 ganger! Dette er en gevinst i selve elementets område, det vil si at materialet må være 1000 ganger mindre. Moderne solstrålingskoncentratorer måler stråledensiteten i tusenvis og titusenvis av "soler" konsentrert seg om ett element.

Multilagstrukturen til konsentratorfotocellen for å konvertere solenergi med høy effektivitet. Bilde: "Økologi og liv"

En annen mulig måte er å skaffe seg et materiale som kan fungere i minst to frekvenser eller, nærmere bestemt, med et bredere spekter av solspekteret.På begynnelsen av 1960-tallet ble muligheten for en "multizone" fotoeffekt vist. Dette er en merkelig situasjon der tilstedeværelsen av urenheter skaper bånd i båndgapet til en halvleder, som gjør det mulig for elektroner og hull å "hoppe over kløften" i to eller tre hopp. Som et resultat kan du få en fotoelektrisk effekt for fotoner med en frekvens på 0,7, 1,8 eller 2,6 eV, som selvsagt utvider absorpsjonsspekteret og øker effektiviteten. Hvis forskere klarer å generere uten signifikant rekombinasjon av bærere på samme urenheter, så kan effektiviteten av slike elementer nå 57%.

Siden begynnelsen av 2000-årene har aktiv forskning blitt utført i denne retning under ledelse av V. M. Andreev og Zh. I. Alferov.

Det er en annen interessant retning: Strømmen av sollys er først delt inn i bekker av forskjellige frekvensområder, som hver dirigeres til "sine" celler. En slik retning kan også betraktes som lovende, siden i dette tilfelle forsvinner den serielle forbindelsen, uunngåelig i sandwichstrukturer av typen som er vist ovenfor, å begrense elementets strøm til den mest "svake" delen av spektret.

Av grunnleggende betydning er vurderingen av forholdet mellom solenergi og atomenergi, uttrykt av J.I. Alferov på en nylig konferanse: "Hvis bare 15% av midlene brukt til utvikling av atomkraft ble brukt på utvikling av alternative energikilder, så var NPPer for elektrisitetsproduksjon i Sovjetunionen ville ikke være nødvendig i det hele tatt! "

Fremtiden for heterostrukturer og ny teknologi

En annen vurdering er interessant, noe som reflekterer synspunktet for Zhores Ivanovich: i det 21. århundre vil heterostrukturene bare etterlate 1% for bruk av monostrukturer, dvs. all elektronikk vil gå vekk fra slike "enkle" stoffer som silisium med en renhet på 99,99-99,999%. Tallene er renheten av silisium, målt i nier etter desimaltegnet, men denne renheten er allerede 40 år gammel og ingen er overrasket. Fremtiden for elektronikk, mener Alferov, er en kombinasjon av elementene i A3B5, deres faste løsninger og epitaksiale lag av forskjellige kombinasjoner av disse elementene. Selvfølgelig kan det ikke argumenteres for at enkle halvledere som silisium ikke kan finne bred applikasjon, men likevel komplekse strukturer gir et mye mer fleksibelt svar på dagens behov. Selv i dag løser heterostrukturer problemet med høy informasjonstetthet for optiske kommunikasjonssystemer. Dette handler om OEIC (optoelektronisk integrert krets) – optoelektronisk integrert krets. Grunnlaget for en hvilken som helst optoelektronisk integrert krets (optokopplere, optokoblere) består av en infrarød emitterende diode og en optisk justert strålingsdetektor, noe som gir den formelle kretsen et vidt omfang for den brede bruken av disse enhetene som transceivere av informasjon.

I tillegg fortsetter nøkkelinstrumentet for moderne optoelektronikk, DHS-laseren (DHS – dobbelt heterostruktur), å bli forbedret og utviklet. Endelig er det i dag svært effektive høyhastighetslysdioder på heterostrukturer som gir støtte for høyhastighets dataoverføringsteknologi HSPD (High Speed ​​Packet Data service).

Men det viktigste i avslutningen av Alferov er ikke disse ulikke bruksområder, men den generelle utviklingsretningen for det 21. århundre teknikken – produksjon av materialer og integrerte kretser basert på materialer som har presis spesifiserte egenskaper designet for mange fremover. Disse egenskapene er satt av designarbeid, som utføres på nivået av atomkonstruksjonen av materialet, bestemt av adferd av ladetransportører i det bestemte vanlige rom, som er det indre av krystallgitteret av materialet.I hovedsak er dette arbeidet regulering av antall elektroner og deres kvanteoverganger – juvelerarbeid på nivå med å designe en gitterkonstant av flere ångestrekker (angstroms – 10-10 m, 1 nanometer = 10 åringer). Men i dag er utviklingen av vitenskap og teknologi ikke lenger så langt inn i saken som den var representert på 60-tallet i forrige århundre. I dag er dette i stor grad en bevegelse i motsatt retning, i nanoskalaområdet – for eksempel opprettelsen av nanooblaster med egenskapene til kvantepotter eller kvantekabler, hvor kvantepottene er lineært forbundet.

Naturligvis er nanoobjekter bare ett av stadiene som vitenskap og teknologi gjennomgår i utviklingen, og de vil ikke stoppe der. Det må sies at utviklingen av vitenskap og teknologi er langt fra å være en grei måte, og hvis forskernes interesser i dag har skiftet mot en økning i størrelse – inn i en nanooblast, vil morgendagens beslutninger konkurrere på forskjellige skalaer.

For eksempel kan begrensningene på silisiumspåner som oppstår på silisiumglass, løses på to måter. Den første banen er en halvlederendring. For dette foreslås en variant av fremstilling av hybridbrikker basert på bruken av to halvledermaterialer med forskjellige egenskaper.Bruken av galliumnitrid sammen med en silikonplattform kalles det mest lovende alternativet. På den ene siden har galliumnitrid unike elektroniske egenskaper som gjør at du kan lage høyhastighets integrerte kretser, på den annen side, at bruken av silisium som grunnlag gjør denne teknologien kompatibel med moderne produksjonsutstyr. Imidlertid inneholder tilnærmingen fra nanomaterialene en enda mer innovativ idé om elektronikken til en elektron-en-elektronikk.

Faktum er at den videre miniatyrisering av elektronikk – plasseringen av tusenvis av transistorer på et enkelt mikroprosessorsubstrat – begrenser krysset mellom elektriske felt når elektronene strømmer i nærliggende transistorer. Tanken er å bruke en enkelt elektron i stedet for elektronstrømninger, som kan bevege seg i en "individuell" tidslinje og derfor ikke skaper "køer", og derved redusere intensiteten av interferens.

Hvis du ser på det, er det ikke nødvendig med elektronstrømmer generelt – du kan sende et vilkårlig lite signal for overføring av kontroll, problemet er å isolere det trygt (oppdage).Og det viser seg at enkelt-elektron deteksjon er teknisk ganske mulig – en tunnel-effekt brukes til dette, som er en individuell begivenhet for hver elektron, i motsetning til den vanlige "total masse" elektronbevegelsen – strømmen i en halvleder er en kollektiv prosess. Fra et synspunkt av elektronikk er en tunnelforbindelse en ladningstransport gjennom en kondensator, så i en felt-effekt-transistor, hvor kondensatoren er ved inngangen, kan en enkelt elektron "fanges" av oscillasjonsfrekvensen til det forsterkede signalet. Imidlertid var det mulig å isolere dette signalet i konvensjonelle enheter bare ved kryogene temperaturer – en økning i temperaturen ødela betingelsene for signaldeteksjon. Men utryddelsestemperaturen for effekten viste seg å være omvendt proporsjonal med kontaktområdet, og i 2001 ble den første enkelt-elektron transistoren på nanorøret laget, hvor kontaktområdet var så lite at det tillot oss å arbeide ved romtemperatur!

I dette henseende replikerer enkeltelektronikk banen som forskere fra halvleder-heterolasere har tatt – Alferov-gruppen kjempet bare for å finne et materiale som ville gi effekten av lasing ved romtemperatur, og ikke ved flytende nitrogentemperatur.Men supraledere, som de høyeste forhåpninger er knyttet til overføring av store elektronstrømmer (strømstrømmer), har ennå ikke vært i stand til å "trekke" seg ut av området med kryogene temperaturer. Dette reduserer ikke bare muligheten for å redusere tapene i overføring av energi over lange avstander – det er velkjent at omdirigering av energi strømmer gjennom Russland i løpet av en dag, fører til 30% tap for "varmekabler" – mangelen på "room" superledere begrenser utviklingen av lagring energi i superledende ringer, hvor bevegelsen av nåværende kan vare nesten for alltid. Uoppnåelig mens idealet om å lage slike ringer er vanlige atomer, hvor bevegelsen av elektroner rundt kjernen er noen ganger stabil ved høyeste temperaturer og kan vare på ubestemt tid.

Ytterligere utsikter for utviklingen av materialvitenskap er svært varierte. Videre var det med utviklingen av vitenskapen om materialer at en reell mulighet for direkte bruk av solenergi dukket opp, lovende enorme utsikter for fornybar energi. Noen ganger er det disse arbeidsområdene som bestemmer samfunnets fremtidige ansikt (i Tatarstan og Chuvashia, planlegger de allerede en "grønn revolusjon" og utvikler seriøst etableringen av bioøkonomiske byer).Kanskje fremtiden for denne retningen er å ta et skritt fra utviklingen av materialteknikken til forståelsen av prinsippene om selve naturens funksjon, for å ta veien til bruk av kontrollert fotosyntese, som kan spres i det menneskelige samfunn så bredt som i levende natur. Vi snakker allerede om enhetens celle av levende natur – cellen, og dette er neste, høyere utviklingsstadium etter elektronikk, med ideologien om å skape enheter for å utføre en funksjon – en strømstyrende transistor, en lysdiode eller en laser for å kontrollere lys. Cellens ideologi er operatørens ideologi som elementære enheter som utfører en viss syklus. Cellen tjener ikke som et isolert element for å utføre en funksjon på bekostning av ekstern energi, men som en hel fabrikk for behandling av tilgjengelig ekstern energi i arbeidet med å opprettholde syklusene i mange forskjellige prosesser under en enkelt konvolutt. Arbeidet til cellen for å opprettholde sin egen homeostase og akkumulering av energi i form av ATP i den er et spennende problem med moderne vitenskap. Så langt kan bioteknologier bare drømme om å skape en kunstig enhet med celleegenskaper egnet for bruk i mikroelektronikk.Og når dette skjer, vil den nye æra av mikroelektronikk utvilsomt begynne – æraen nærmer seg prinsippene for levende organismers arbeid, den langvarige drømmen om science fiction og den lenge etablerte vitenskapen om bionics, fortsatt ikke ute av biofysisk vugge.

Forhåpentligvis vil etableringen av et vitenskapelig innovasjonssenter i Skolkovo kunne realisere noe som ligner på "satellitt-effekten" – for å åpne nye gjennombruddsområder, for å skape nye materialer og elektronikkteknologi.

Vi ønsker suksess til Jores Alferov som veileder for denne nye vitenskapelige og teknologiske agglomerat. Jeg ønsker å håpe at hans energi og utholdenhet vil være nøkkelen til suksessen til denne bedriften.

Alt livsvitenskap

Forskere om Alferov

Alan Heeger, Nobelprisen i kjemi (USA): Nobelprisvinneren er ikke bare en æres tittel, det er en viss status, som en person får muligheten til å bli hørt. Hans mening er klarert både i høyeste sirkler og med vanlige borgere. En forskers plikt er å utdanne befolkningen, og ikke føre utelukkende til et tilbakevendende liv. Zhores Alferov gjør dette i ditt land. Og dette er hans store fortjeneste.

Jordens ressurser løper ut.For Russland er dette fortsatt ikke så tydelig som for andre land som allerede har opplevd en krise. Og vi trenger alternative energikilder. De fleste vanlige folk oppfatter disse ordene som noen horrorhistorier fra forskere. Hvis de hører på dem, tror de at problemet ikke vil påvirke dem, men vil overta planeten i mange generasjoner. For å formidle ideen om at dette ikke er slik, kan bare forskere gjøre det. I høst ble jeg invitert av Zhores Ivanovich til Petersburg. Dette er allerede det fjerde møtet mellom nobelpristagere, og dette er verdien av Jaures Alferov. Han gjør en enorm jobb for å opprettholde og fremme vitenskapen i sitt land.

Ivan Iogolevich, lærer av fysikk fra Chelyabinsk, nestleder for den Chelyabinsk lovgivende forsamlingen: Zhores Ivanovich jobber med å lage halvledere heterostrukturer og raske opto- og mikroelektroniske komponenter. Alt som vi har i dag innen datateknologi, er i stor grad bestemt av denne oppdagelsen. Den brukes i datavitenskap og på mange måter fastslått utviklingen av moderne datateknologi. Til tross for at det ble gjort for ganske lenge siden, tidlig på 1970-tallet, ble Nobelprisen kun tildelt i 2000, tilsynelatende fordi samfunnet bare nå realiserte sin betydning.

Zhores Ivanovich er grunnleggeren av stiftelsen som støtter de fysiske og matematiske skoler i St. Petersburg. Denne stillingen er veldig attraktiv for meg, fordi en forsker tenker på unge mennesker som kan komme til vitenskap i fremtiden.

Ethvert land er stolt av sine laureates. Statens sikkerhet er også bestemt av realisert intellektuelt potensial.


* Den forbudte sonen er rekkevidden av energiværdier som et elektron ikke kan ha i en ideell (defektfri) krystall. De karakteristiske verdiene for båndgapet i halvledere er 0,1-4 eV. Urenheter kan skape bånd i den forbudte sonen – det er en multizone.


Like this post? Please share to your friends:
Legg att eit svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: