(Окончание, начало в предыдущем номере)
Открытие Алферовым идеальных гетеропереходов и ряда новых физических явлений позволило не только улучшить параметры известных полупроводниковых приборов, но и создать принципиально новые приборы, перспективные для применения в оптической и квантовой электронике. Именно за пионерские работы по гетероструктурам начала 1960-х годов, приведшие к получению вышеупомянутых результатов, Жорес Иванович стал нобелевским лауреатом.
В 2000 году Жоресу Алферову совместно с американскими учеными Гербертом Кремером и Джеком Килби была присуждена Нобелевская премия по физике за разработки в области современной информационной технологии («за исследование полупроводниковых гетероструктур, лазерные диоды и сверхбыстрые транзисторы»). Они открыли быстрые опто- и микроэлектронные компоненты на базе многослойных полупроводниковых структур.
Благодаря открытию Алферова, Кремера и Килби были созданы быстрые транзисторы, которые используются в радиоспутниковой связи и мобильных телефонах. Лазерные диоды, сконструированные на основе новой технологии, передают информационные потоки посредством оптических сетей.
Итоги исследований Жореса Алферова легли в основу ряда новых научных и технических направлений. Некоторые из них продолжают развиваться под его научным руководством в отраслевых институтах или переданы в производство. Быстрые транзисторы, использующие полупроводниковые гетероструктуры, и лазерные диоды, построенные на тех же принципах в оптоволоконных линиях связи, применяются в СD-плеерах, сканерах и так далее. Пригодились гетеропереходы и в космонавтике. С использованием разработанной Алферовым в 1970‑х годах технологии в НПО «Квант» впервые в мире было создано крупномасштабное производство гетероструктурных радиационно-стойких солнечных элементов для космических батарей. Установленные в 1986 году на базовом модуле орбитальной станции «Мир», они успешно проработали весь срок эксплуатации.
Алферов создает при ФТИ Центр физики наногетероструктур. В нем успешно разрабатываются и используются различные технологии получения гетероструктур — жидкостная, металлоорганическая и молекулярно-пучковая эпитаксия, что позволило создать новое поколение оптоэлектронных устройств, в том числе оптоэлектронные интегральные схемы для сверхскоростных вычислительных устройств.
В 1993—1994 годах впервые в мире реализуются гетеролазеры на основе структур с квантовыми точками — «искусственными атомами», а в 1995 году Жорес Иванович с коллегами впервые демонстрирует инжекционный гетеролазер на квантовых точках, работающий в непрерывном режиме при комнатной температуре. Был существенно расширен спектральный диапазон таких лазеров вплоть до значений, важных для применения в волоконно-оптической связи. Впервые были реализованы поверхностно-излучающие лазеры на квантовых точках, работающие в ультрафиолетовом диапазоне с оптической накачкой при комнатной температуре.
Сегодня уже не надо доказывать, что этими исследованиями Жорес Алферов заложил основы принципиально новой электроники на основе гетероструктур с очень широким диапазоном применения. Таким образом, он создал и развил новое направление современной физики — зонную инженерию.
Открытия и разработки Жореса Ивановича широко применяются в энергетике, телекоммуникациях, цифровых средствах хранения и передачи информации, космической и вычислительной технике, сверхчастотных приемных устройствах.
В мае 2005 года было оглашено решение международного комитета о присуждении крупнейшей российской научной премии «Глобальная энергия». Размер премии в 1 миллион долларов сопоставим с самой престижной в мире Нобелевской премией, схожи и процедуры выбора лауреатов. На этот раз были отмечены нобелевский лауреат академик Жорес Алферов и немецкий профессор Клаус Ридле.
Таким образом, в настоящее время Ж.И. Алферов является единственным в мире человеком, который удостоен двух таких престижных премий, как Нобелевская и «Глобальная энергия».
В одном из интервью Жорес Алферов сказал:
«Полупроводниковые гетероструктуры позволяют не только преобразовывать солнечную энергию в электрическую и электрическую в световую, но и открывают путь к созданию новых типов переключателей и термисторов. Это одно из самых мощных направлений в современном материаловедении. Полупроводниковые гетероструктуры — это кристаллы, сделанные человеком. В природе их не существует, но характеристики у них выше, чем у природных. Это направление развивается очень бурно. КПД новых солнечных преобразователей, которых в космической технике уже 80 %, за 20 лет вырос в 2 раза — до 36 %. У светодиодов КПД вырос с единиц до 40—50 %. Уверен, через 15—20 лет все лампы накаливания будут заменены светодиодами, а к 2030 году развернется масштабное промышленное использование солнечной энергии. Пока она обеспечивает не более 4 % электроэнергии в мире, но это уже сейчас в сумме мощность всех электростанций России. Каждый год суммарная мощность солнечных электростанций в мире вырастает в 2 раза. К 2030 году половину освещения на планете обеспечат полупроводниковые гетероструктуры...».
Без сомнения, в настоящее время Ж.И. Алферов — один из самых талантливых ученых России и выдающихся физиков нашего времени. Это ученый с мировым именем, чьи научные труды и изобретения в области физики и техники полупроводников получили широкое признание и известность в мировом научном сообществе, по справедливости принесли ему заслуженную славу ученого-первооткрывателя.
Жорес Иванович — это человек, которого постоянно волнует судьба науки России, стран СНГ. Наука, как и необходимость делать добро людям, с любовью растить будущие научные кадры, — это его жизнь. Для Алферова это так естественно!
Уже 21 декабря 2000 года, меньше чем через две недели после получения Нобелевской премии, академик Ж.И. Алферов пригласил представителей ведущих банков и инвестиционных фондов Санкт-Петербурга посетить созданный им Научно-образовательный центр для ознакомления с достигнутыми успехами в обучении нового поколения физиков.
Фактически здесь же прошла презентация учрежденного Жоресом Ивановичем Фонда поддержки образования и науки, на которой он сообщил, что вкладывает в новый фонд 75 тысяч долларов. Одновременно Алферов призвал российских бизнесменов и предпринимателей последовать его примеру, потому что основная цель фонда — поддержка образования и российской школы фундаментальных исследований в области физики, жизненно необходимых для развития экономики страны. В апреле 2001 года Фонд поддержки образования и науки (Алферовский фонд) получил свидетельство о государственной регистрации.
Из средств фонда уже выделены персональные стипендии для учеников лицея «Физико-техническая школа», студентам петербургских, а в перспективе — других российских вузов, оказывается индивидуальная поддержка научных исследований, ведущихся молодыми специалистами, студентами и школьниками.
Алферовский фонд задуман для поддержки образования и науки, в первую очередь, талантливых молодых людей. В России, кроме того, он оказывает помощь вдовам крупных ученых. Им зачастую трудно выживать.
Жорес Иванович не порывал и не порывает связей с родной Беларусью, никогда не забывает о тех местах, где он провел свои школьные и юношеские годы и где определил свой выбор в пользу науки. Одна из глав его книги «Наука и общество» так и называется «Моя родная Беларусь».
В день его 80-летия мы желаем Жоресу Ивановичу крепкого здоровья, активного долголетия и больших успехов во всех делах.
Эмануил ИОФФЕ, профессор БГПУ им. М.Танка,
Жанна МАЗЕЦ, доцент БГПУ им.М.Танка
