Zhores Alferov: a hazai elektronika zászlóshajója

Zhores Alferov: a hazai elektronika zászlóshajója

Alexander Samsonov
"Ökológia és élet" №5, 2010

Ez év márciusában akadémikus Jaures Alfierov Ivanovich, a Nobel-díjas és az Életrajz és Élet folyóirat szerkesztőbizottságának tagja 80 éves lett. Áprilisban a hírek azt jelentették, hogy Zhores Ivanovicsot a Skolkovo innovációs projekt tudományos igazgatójaként nevezték ki. Ez a fontos projekt lényegében áttörést hozhat a jövőben, új életet lélegezhet be a háztartási elektronikába, amelynek fejlesztési forrásait Zh. I. Alferov állította.

Az áttörés mellett a történet azt mondja: amikor 1957-ben az első műhold indult a Szovjetunióban, az Egyesült Államok kívülálló pozícióban talált. Az amerikai kormány azonban harci jellegűnek bizonyult, így a technikára olyan összegeket osztottak ki, amelyekkel a kutatók száma hamar elérte a milliót! Szó szerint a következő évben (1958), egyikük, John Kilby egy olyan integrált áramkört talált ki, amely a nyomtatott áramköri lapot hagyományos számítógépekre cserélte – és a modern számítógépek mikroelektronikája is megszületett. Ezt a történetet később "műholdas effektusnak" nevezték.

Zhores Ivanovics nagy figyelmet szentel a jövőbeli kutatók oktatásának, nem volt semmiért, hogy megalapította a REC-t, egy képzési központot, ahol a képzés az iskolából történik.Gratulálunk Zhores Ivanovicsnak évfordulójához, megnézzük a múltat ​​és az elektronika jövőjét, ahol a műhold hatása ismétlődően megjelenik. Reméljük, hogy hazánk jövőjében, ahogyan egyszer az Egyesült Államokban volt, képzett kutatók "kritikus tömege" fogják felhalmozni – a műholdas hatás megjelenése érdekében.

"Műszaki" fény

A mikroelektronika létrehozásának első lépése tranzisztor volt. A tranzisztor korszakának úttörői voltak William Shockley, John Bardeen és Walter Brattein, akik 1947-benBell laborok"először egy aktív bipoláris tranzisztort hoztak létre, és a félvezető elektronika második komponense a villamos áram közvetlen átalakítására szolgáló eszköz volt – ez egy félvezető optoelektronikus átalakító, amelynek létrehozásához J. Al.

A villamos energia "technikai" fény – koherens kvantum sugárzásra történő közvetlen átalakításának feladata – az 1953-1955 – ben született kvantumelektronika irányává alakult. Valójában a tudósok meghatározták és megoldották a tökéletesen újfajta fény megszerzésének problémáját, amely korábban nem volt természetük. Ez nem olyan fény, amely folyamatos áramlásban áramlik, amikor egy áram folyik a volfrámszálon, vagy a nap folyamán a Napból jön, és különböző hosszúságú hullámok véletlenszerű keverékéből áll, amelyek nem illeszkednek a fázisba.Más szavakkal, egy szigorúan "mért" fényt hoztak létre, amelyet egy adott számú hullámhosszú és szigorúan "épített" – koherens, azaz rendezett, azaz kvantum egyidejű (szinuszikus) emissziójának egy meghatározott számú kvantumának sorozataként szerezve.

Az Egyesült Államok prioritását a tranzisztoron a második világháború óriási terhe határozta meg, amely hazánkban felhalmozódott. Ebben a háborúban Zhores Ivanovich, Marks Ivanovich bátyja meghalt.

Marx Alfyorov 1941. június 21-én diplomázott az iskolából Syasstroy-ban. Belépett az Ural Ipari Intézetbe az Energetikai Karon, de csak néhány hétig tanulmányozta, majd úgy döntött, hogy kötelessége védeni az anyaországot. Stalingrad, Kharkov, Kursk Bulge, súlyos seb a fejére. 1943 októberében három napot töltött a családjával Sverdlovszkben, amikor a kórház után visszatért az elülső oldalra.

Három nappal töltött a testvérével, az első történeteivel és a szenvedélyes fiatalos hittel a tudomány és a technika erejében. A 13 éves Jores emlékezett egy életre. Vezérkar Junior Marks főhadnagy Ivanovics Alferov meghalt a "második Sztálingrád" – az úgynevezett Korsun-Sevcsenko művelet során.

1956-ban Zhores Alferov eljött Ukrajnába, hogy megtalálja testvére sírját.Kijevben, az utcán váratlanul találkozott kollégájával, B. P. Zakharchenya-val, aki később az egyik legközelebbi barátja lett. Megegyeztünk, hogy együtt menjünk. A gőzösre jegyeket vásároltunk, másnap pedig a Dnyeperet Kanevbe szállítottuk egy kétágyas kabinban. Megtalálta a Khilki falut, ahova a szovjet katonák, beleértve Marx Alfyorovot is, tükrözik a kiválasztott német hadosztályok kemény próbálkozását, hogy kiszálljanak a Korsun-Shevchenko "kazánból". Egy tömeges sírt találtak egy fehér gipsz katonával az állományon, amely a vadon növekvő fű fölé magasodott, amelybe egyszerű virágokat szórtak át, amelyeket általában orosz sírban ültetnek: körömvirágzatok, tollasok, felejtsd el.

1956-ban Zhores Alferov már a Leningrádi Fizikai és Technológiai Intézetben dolgozott, ahol álmodozik a tanulmányokba való belépésről. Ennek fő szerepet játszott az Abram Fedorovich Ioffe, az orosz fizika pátriárkája, melynek iskola gyakorlatilag minden fizikus, aki később az orosz fizikai iskola büszkeségét alkotta: P. L. Kapitsa, L. D. Landau és V. Kurchatov, A.P. Aleksandrov, Yu. B. Khariton és még sokan mások.Zhores Ivanovich sokkal később írt, hogy a tudományban eltöltött boldog életét előre meghatározták a Fiztechben, később Ioffe néven.

A Fizikai-műszaki Intézet félvezetőinek rendszeres vizsgálata az 1930-as években kezdődött. 1932-ben V. P. Zhoze és B. V. Kurchatov elemezték a félvezetők belső és szennyezővezető képességét. Ugyanebben az évben A. F. Ioffe és I. I. Frenkel egy fém-félvezető érintkezésben megfogalmazta az aktuális helyesbítés elméleteit az alagút jelensége alapján. 1931-ben és 1936-ban Ya.I. Frenkel megjelent híres műveiben, amelyben megjósolta a félvezetők excitóinak létezését, bemutatta ezt a kifejezést, és kifejlesztette a izgalom elméletét. Az első tranzisztort létrehozó V. Shokli pn-csomópontjának alapját képező pn-csomópont kiegyenlítésének elmélete 1939-ben Béti Davydov, Fiztekh alkalmazottja, 1950-ben védte meg Nina Goryunova, a posztgraduális posztgraduális hallgatót. az intermetallikus vegyületekről szóló disszertáció megnyitotta a periódusos rendszer 3. és 5. csoportjának (a továbbiakban A3az5). Ő teremtette meg az alapot, amelyen ezen elemek heterostruktúrájára kezdtek kutatások.(Nyugaton az A félvezetők apja3az5 G. Welker szerint.)

Maga Alferov nem volt sikeres Ioffe vezetése alatt – 1950 decemberében a "kozmopolitizmus ellen" kampány során "Ioffe-t eltávolították igazgatóhelyettesítéséből és eltávolították az Intézet Tudományos Tanácsától. 1952-ben vezette a félvezető laboratóriumot, amelynek alapján a Szovjet Tudományos Akadémia Tudományos Akadémiája Félvezető Intézete 1954-ben került megrendezésre.

Az Alferov egy félvezető lézert a kazettás RI Kazorszkij teoretikusával, a félvezető lézer keresésének magasságában nyújtott be. Ezek a kutatások 1961-ben kezdődtek, amikor N. G. Basov, O. N. Krokhin és Yu M. Popov megfogalmazták az alkotás elméleti előfeltételeit. 1962 júliusában az amerikaiak egy generációs félvezetőre döntöttek – ez gallium-arzén, és szeptemberben és októberben a lézerhatást egyszerre három laboratóriumban szerezték meg, az első Robert Hall csoportja volt (1962. szeptember 24-én). És öt hónappal a Hall megjelenése után kérelmet nyújtottak be Alferov és Kazarinov találmányához, ahonnan a visszaszámlálást Fiztekh heterostrukturális mikroelektronikai tanulmányai foglalják el.

Fizikai Technikai Intézet, Alferov Group, 1970 (balról jobbra): Mr Garbuz Vjacseszlav Andrejev, Vladimir Korol'kov Dmitrij Tretyakov és Zsoresz Ivanovics Alfjorov. Kép: "Ökológia és élet"

Csoport Alferov (Dmitry Tretyakov, Dmitrij Garbuz Yefim Tailor, Vladimir Korol'kov és Vjacseszlav Andrejev) évekig küzdött nehéz megtalálni a megfelelő megvalósításához az anyag, arra törekedjünk, hogy a saját, de nem találta a megfelelő komplex háromkomponensű félvezető szinte véletlenül: a Goryunova szomszédos laborban . Volt azonban, hogy a „nem véletlen” baleset – keresést ígéretes vegyület félvezető Nina Goryunov vezetett irányát és megjelent egy monográfiát 1968-ban megfogalmazott ötlet a „periódusos rendszer félvezető vegyületek.” A laboratóriumában létrehozott félvezető vegyületek rendelkeztek a szükséges stabilitással a generáció számára, ami meghatározta a "vállalkozás" sikerét. Heterolaser ezen anyag jött létre előestéjén 1969 és az elsőbbség napja szintjén kimutatását a lézer hatás szeptember 13, 1967

Az első munkája a lehetőségét, hogy a félvezetők generálni lézert 1959-ben megjelent, NG Basov, BM vul és Yu M Popov.Az ilyen célú pn-csomópontok alkalmazását 1961-ben N. G. Basov, O. N. Krokhin és Yu M. Popov javasolta. A GaAs kristály félvezető lézereket először 1962-ben hajtották végre R. Hall, M. I. Neyten és N. Holonyak (USA) laboratóriumaiban. Ezt megelőzően tanulmányozták a pn csomópontok sugárzó tulajdonságairól szóló tanulmányt, amely kimutatta, hogy egy nagy árammal a stimulált emisszió jelei jelennek meg (D. N. Nasledov, S. M. Rybkin, munkatársai, USSR, 1962). A Szovjetunióban a félvezető lézerek létrehozásához vezető alapkutatás 1964-ben elnyerte a Lenin-díjat (B.M. Vul, O. N. Krokhin, D. N. Nasledov, A. A. Rogachev, S. M. Rybkin, Yu M. Popov, A. P. Shotov, B. V. Tsarenkov). Az elektronikus gerjesztésű félvezető lézert először 1964-ben hajtotta végre N. G. Basov, O. V. Bogdankevich, A. G. Devyatkov. Ugyanebben az évben N. G. Basov, A. Z. Grasyuk és V. A. Katulin jelentettek egy optikailag pumpált félvezető lézer létrehozását. 1961-ben J.I. Alferov javasolta a félvezető lézerek heterostruktúráinak használatát. 1968-ban jöttek létre J.I. Alferov, V.M. Andreev, Garbuzov D.Z., V.I. Korolkov, D. Tretyakov V. V. Shveikin, 1972-ben a Lenin-díjat a heterojunciók tanulmányozására és az ezeken alapuló eszközök kifejlesztésére.

Új anyagok

A 60-as évek eleje óta kibontakozó lézerpályán a LED-ek szinte észrevétlenül megjelentek, ami egy adott spektrum fényét is előállította, de nem volt szigorú lézersűrűség. Ennek eredményeképpen a mai mikroelektronika olyan alapvető funkcionális eszközöket tartalmaz, mint a tranzisztorok és konglomerátumuk – integrált áramkörök (több ezer tranzisztor) és mikroprocesszorok (tízezrekről több tízmillió tranzisztorra), miközben valójában a mikroelektronika különálló ágát – az optoelektronikát heterostruktúrák "technikai" fény – félvezető lézerek és LED – ek létrehozására. A félvezető lézerek használata a digitális felvétel legújabb történetéhez kapcsolódik, a hagyományos CD-ktől a mai híres technológiaig. Kék sugár a gallium-nitriden (GaN).

LED, vagy fénykibocsátó dióda (LED, LED, LED – Eng. Fénykibocsátó dióda), – egy olyan félvezető eszköz, amely nem megfelelő fényt bocsát ki, amikor elektromos áram áramlik át rajta. A kibocsátott fény a spektrum szűk tartományában rejlik, színjellemzői függenek a félvezető kémiai összetételétől.

a bal oldalon) és közvetlen (a jobb oldalon) félvezetők. Kép: "Ökológia és élet" "border = 0> Közvetlen fagyasztás (a bal oldalon) és közvetlen (a jobb oldalon) félvezetők. Kép: "Ökológia és élet"

Úgy vélik, hogy az első LED, amely a látható spektrumban fényt bocsát ki, 1962-ben gyártották az Illinois Egyetemen egy Nick Holonyak által vezetett csoport által. A közvetett rés félvezetőkből készült diódák (például szilícium, germánium vagy szilícium-karbid) szinte nem világítanak fényt. Ezért olyan anyagokat használtunk, mint a GaAs, InP, InAs, InSb, amelyek közvetlen fázisú félvezetők. Ugyanakkor számos A típusú félvezető anyag3azE egymás között egy folyamatos sor szilárd megoldások – ternáris és összetettebb (AIxga1-xN és Inxga1-xN, GaAsxP1-xGax-ban1-xP, Gax-ban1-xmintyP1-y stb.), amely alapján a heterostrukturális mikroelektronika iránya alakult ki.

A LED-ek leghíresebb alkalmazása ma az izzólámpák és a mobiltelefonok és navigátorok cseréje.

3az5 és a2(4)az6 és mágneses anyagok (zárójelben). Vonalak összekötő anyagok: piros az A vegyületek esetében3az5és kék a többiek pedig a már vizsgált kvantum heterotruktúrákat jelölik.Kép: "Ökológia és élet" "border = 0" IV. Csoport félvezetők, A vegyületek3az5 és a2(4)az6 és mágneses anyagok (zárójelben). Vonalak összekötő anyagok: piros az A vegyületek esetében3az5éskék a többiek pedig a már vizsgált kvantum heterotruktúrákat jelölik. Kép: "Ökológia és élet"

A "technikai fény" továbbfejlesztésének általános elgondolása – az új LED és lézertechnikai anyagok létrehozása. Ez a feladat elválaszthatatlan az olyan anyagok beszerzésének problémájával szemben, amelyek a félvezető elektronikai felépítéséhez szükségesek. Ezeknek a követelményeknek a fő eleme a félvezető mátrix tiltott zónája, amely egy adott probléma megoldására szolgál. Aktívan végzett olyan kutatási kombinációkat, amelyek lehetővé teszik a tiltott zóna alakjának és méretének meghatározott követelményeit.*

A mű sokoldalúságát megismerhetjük a grafikon szemléltetésével, amellyel értékelhetjük az "alap" kettős vegyületek sokféleségét és a kombinált heterostruktúrák kombinációinak lehetőségeit.

Vegyünk ezer napot!

A technikai fénytörténet hiányos lenne, ha a fényszórókkal együtt a vevők nem fejlődtek. Ha az Alferov csoport munkája anyagi keresésekkel kezdődött, ma az egyik csoport tagjai, Alferov legközelebbi munkatársa és hosszú időn keresztüli barátja, V.M. Andreyev professzor szorosan részt vesz a világítótestek reverz transzformációjával kapcsolatos munkában napelemek. A heterostruktúrák ideológiája, mint a tiltott zóna adott szélességű anyagösszetétele, itt is aktív alkalmazást talál. Az a tény, hogy a napfény nagyszámú különböző frekvenciájú fényhullámból áll, ami pontosan a teljes felhasználás problémája, hiszen nincs olyan anyag, amely egyenlő mértékben átalakíthatja a különböző frekvenciák fényét elektromos energiává. Kiderül, hogy minden szilícium-napelem nem a napsugárzás teljes spektrumát, hanem csak egy részét képezi. Mi a teendő A "recept" megtévesztően egyszerű: egy különféle anyagból álló réteg süteményt készíteni, amelynek minden rétege saját frekvenciájára reagál, ugyanakkor lehetővé teszi az összes többi frekvencián keresztül, jelentős gyengülés nélkül.

Ez egy drága szerkezet, mivel nemcsak a különböző vezetőképességek átmeneteit kell tartalmaznia, amelyekhez a fény esik, hanem számos segédréteg is, például ahhoz, hogy a kapott emf-t további felhasználás céljából eltávolítsák. Valójában a "szendvics" több elektronikai eszköz összeszerelése. Használatát a "szendvicsek" hatékonyabb hatékonysága indokolja, amelyet hatékonyan használnak a napkollektorral (lencsével vagy tükörrel) együtt. Ha a "szendvics" lehetővé teszi, hogy növelje a hatékonyságot a szilícium elemhez képest például 2-szer, 17-34% -kal, majd a napsugárzás sűrűségét 500 nap (500 nap) növelő hub miatt, akkor 2 × 500 = 1000-szer! Ez egy nyereség az elem területén, vagyis az anyagnak 1000-szer kisebbnek kell lennie. A modern napsugárzás koncentrátorok mérik a sugárzási sűrűséget több ezer és több tízezer "nap" koncentrálódik egy elemre.

A koncentrátor fénysorompó többrétegű szerkezete a napenergia nagy hatásfokú átalakítására. Kép: "Ökológia és élet"

Egy másik lehetséges megoldás olyan anyag beszerzése, amely legalább két frekvencián vagy pontosabban a napspektrum szélesebb tartományában működik.Az 1960-as évek elején megjelent a "multizone" fotóhatás lehetősége. Ez egy olyan sajátos helyzet, ahol a szennyeződések jelenléte a félvezető szalagnyílásában sávokat hoz létre, ami lehetővé teszi, hogy az elektronok és a lyukak "ugorjanak át a szakadékba" két vagy akár három ugrásban. Ennek eredményeképpen fotoelektromos hatást érhet el 0,7, 1,8 vagy 2,6 eV frekvenciájú fotonokra, ami természetesen nagymértékben növeli az abszorpciós spektrumot és növeli a hatékonyságot. Ha a tudósok képesek biztosítani a generációt anélkül, hogy a hordozók ugyanazon szennyeződési sávokban jelentős rekombinációval rendelkeznének, akkor az ilyen elemek hatékonysága elérheti az 57% -ot.

A 2000-es évek kezdete óta ebben az irányban végzett aktív kutatás V. M. Andreev és Zh. I. Alferov irányítása alatt.

Van még egy érdekes irány: a napfény áramlását először különböző frekvenciatartományokba osztják, amelyek mindegyike "sejtjei" felé irányul. Ez az irányzat szintén ígéretesnek tekinthető, mivel ebben az esetben a fent leírt típusú szendvics struktúrákban elkerülhetetlen soros kapcsolat eltűnik, és korlátozza az elem áramát a spektrum leginkább "gyenge" részére.

Alapvető fontosságú a napenergia és az atomenergia arányának felmérése, amelyet J. Al. Alferov egy nemrégiben tartott konferencián kifejezett: "Ha az atomenergia fejlesztésére fordított forrásoknak csupán 15% -át fordították alternatív energiaforrások fejlesztésére, akkor a Szovjetunióban a villamosenergia-termelésre egyáltalán nem lenne rá szükség! "

A heterostruktúrák és az új technológiák jövője

Zhores Ivanovics nézőpontját tükrözi egy másik értékelés: a 21. században a heterostruktúrák csak 1% -ot hagynak a monostruktúrák használatára, vagyis az elektronika teljesen elhagyja az ilyen "egyszerű" anyagokat, mint a szilícium 99,99-99,999% -os tisztasággal. A számok a szilícium tisztasága, a tizedespont után kilencnél mérve, de ez a tisztaság már 40 éves, és senki sem lepődhet meg. Az elektronika jövője – mondta Alferov – az A elemeinek kombinációja3B5, ezek szilárd elemei és epitaxiális rétegei különböző elemek kombinációi. Természetesen nem lehet azt állítani, hogy az egyszerű félvezetők, például a szilícium nem talál széles körű alkalmazást, de még mindig összetett struktúrák sokkal rugalmasabban reagálnak a kortárs igényekre. Még ma is, a heterostruktúrák megoldják a nagy információs sűrűség problémáját az optikai kommunikációs rendszerek számára. Ez az OEIC-ről szól (optoelektronikus integrált áramkör) – optoelektronikus integrált áramkör. Az optoelektronikus integrált áramkörök (optocsatolók, optocsatolók) alapját egy infravörös sugárzású dióda és egy optikailag igazított sugárzásérzékelő alkotja, amely széleskörű lehetőséget biztosít a formális áramköröknek arra, hogy ezeket az eszközöket széles körben használják adatátvitelként.

Ezenkívül a modern optoelektronika, a DHS lézer (DHS – kettős heterostruktúra) kulcsfontosságú eszköze tovább javul és fejlesztésre kerül. Végül ma nagy teljesítményű nagysebességű LED-ek vannak a heterostruktúrákon, amelyek támogatják a nagysebességű adatátviteli technológiát (HSPD)Nagysebességű csomagkapcsolt adatszolgáltatás).

De az Alferov következtetéseiben ez a legfontosabb dolog nem ezek a különféle alkalmazások, hanem a XXI. Századi technika általános fejlődési iránya – az anyagok és integrált áramkörök gyártása olyan anyagokon alapul, amelyek pontosan meghatározott tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek sok előrelépést jelentenek. Ezeket a tulajdonságokat a tervezési munkák határozzák meg, amelyet az anyag atomszerkezetének szintjén végzünk, amelyet a töltőhordozók viselkedése határoz meg az adott rendes térben, ami az anyag kristályrácsának belseje.Lényegében ez a munka az elektronok számának és kvantumátmenetének szabályozását jelenti – az ékszerészek több angstrom (angström – 10-10 m, 1 nanométer = 10 angström). Ma azonban a tudomány és a technológia fejlődése már nem olyan mélyen az anyagba, ahogyan azt a múlt század 60-as években képviselték. Ma ez nagyrészt az ellenkező irányú mozgás, a nanoméretű területen – például a kvantum pontok vagy kvantumhuzalok tulajdonságainak nanooblasztjainak létrehozása, ahol a kvantumpontok lineárisan kapcsolódnak egymáshoz.

Természetesen a nanoobjektumok csak egyike azoknak a szakaszoknak, amelyeket a tudomány és a technológia fejlõdnek, és nem fognak megállni ott. Meg kell mondani, hogy a tudomány és a technológia fejlődése messze nem egyszerű módja, és ha ma a kutatók érdekei a méretnövelésre irányulnak – nanooblastra, akkor a holnapi döntések különböző méretekben versenyeznek.

Például a szilícium chipekből eredő szilícium chipek korlátozása két módon megoldható. Az első út egy félvezető változás. Ehhez kétféle, különböző jellemzőkkel rendelkező félvezető anyag használatán alapuló hibridcsipek gyártási változata javasolt.A legígéretesebb megoldás a gallium-nitrid alkalmazása szilícium-tárggyal együtt. Egyrészt a gallium-nitrid egyedülálló elektronikus tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek lehetővé teszik a nagysebességű integrált áramkörök létrehozását, másfelől a szilícium felhasználása alapja ez a technológia kompatibilis a modern gyártóberendezésekkel. Azonban a nanoanyagok megközelítése még egy innovatív ötletet tartalmaz egy elektron – egy elektron elektronikájáról.

Az a tény, hogy az elektronika további miniatürizálása – több ezer tranzisztor elhelyezése egyetlen mikroprocesszoros hordozóra – korlátozza az elektromos mezők metszéspontját, amikor az elektronok a közeli tranzisztorokban áramlanak. Az elképzelés az, hogy egyetlen elektront használnak elektronikus áramlások helyett, amelyek egy "egyéni" idővonalon mozoghatnak, ezért nem hoznak létre "sorokat", ezáltal csökkentve az interferencia intenzitását.

Ha megnézzük, akkor általában nincs szükség az elektronáramlásra – önkényes kis jelet küldhetünk a vezérlés átvitelére, a probléma az, hogy elkülönítsük magunkat (észleljük).És kiderül, hogy az egyetlen elektron észlelése technikailag teljesen megvalósítható – ehhez egy alagúthatást alkalmaznak, ami egy egyedi esemény az egyes elektronok számára, ellentétben a szokásos "teljes tömeg" elektronmozgalommal – a félvezetőben lévő áram egy kollektív folyamat. Az elektronika szempontjából az alagútcsatlakozás egy töltés átvitele egy kondenzátoron keresztül, tehát egy térhatású tranzisztorban, ahol a kondenzátor a bemeneten van, egyetlen elektronot "befoghat" az erősített jel oszcillációs frekvenciájával. Ez a jel azonban hagyományos eszközökön csak kriogén hőmérsékleten volt lehetséges – a hőmérséklet emelkedése elpusztította a jelérzékelés feltételeit. De a hatás kipusztulásának hőmérséklete fordítottan arányos volt az érintkezési felületével, és 2001-ben elkészült az első egyetlen elektron-tranzisztor a nanotubon, ahol az érintkezési felület olyan kicsi volt, hogy lehetővé tette számunkra, hogy szobahőmérsékleten dolgozzunk!

Ebben a tekintetben az egy elektronika ismételten szemlélteti a félvezető heterolaserek kutatóinak útját – az Alferov-csoport csak azért küzdött, hogy olyan anyagot találjon, amely a szobahőmérsékleten történő lehűtés hatását eredményezi, és nem folyékony nitrogénhőmérsékleten.De a szupravezetők, amelyekkel a legmagasabb remények kapcsolódnak a nagy elektronáramok átviteléhez (teljesítményáramok), még nem tudták "kihúzni" a kriogén hőmérsékletek területéről. Ez nemcsak jelentősen lassítja a veszteség csökkentésének lehetőségét az energia átvitelében hosszú távon – jól ismert, hogy az energiaáramlás Oroszországon át történő átirányítása egy nap folyamán 30% veszteséget eredményez a "fűtővezetékek" számára – a "helyiség" szupravezetők hiánya korlátozza a tárolóeszközök fejlesztését szupravezető gyűrűkkel, ahol az áram mozgása szinte örökké tarthat. Elfogadhatatlan, míg az ilyen gyűrűk létrehozásának ideális rendes atomjai, ahol a mag körül lévő elektronok mozgása néha stabil a legmagasabb hőmérsékleteken, és határozatlan ideig tarthat.

Az anyagtudományok fejlesztésének további kilátásai igen változatosak. Ezenkívül az anyagok tudományának fejlesztésével valósult meg a napenergia közvetlen felhasználásának valódi lehetősége, ami óriási kilátásokat ígér a megújuló energiák számára. Néha ezek a munkaterületek határozzák meg a társadalom jövőbeli arculatát (Tatarstanban és Chuvashia-ban, már terveznek "zöld forradalmat", és komolyan fejlesztik a bio-ökokárokat).Talán ennek az iránynak a jövője az, hogy lépést tegyünk az anyag technikájának fejlesztéséből a természet működésének elveinek megértéséért, hogy az ellenőrzött fotoszintézis útját megragadjuk, amely az emberi társadalomban olyan széles körben terjedhet, mint az élő természetben. Már beszélünk az élő természetű sejtegységről – a celláról, és ez a következő, magasabb fokozat a fejlesztés után az elektronika, ideológiája eszköz létrehozása elvégzésére egyetlen funkciót – egy áram ellenőrző tranzisztor, egy LED vagy egy lézer, hogy szabályozza a fényt. A sejt ideológiája az operátorok ideológiája, mint egy bizonyos cikluson alapuló elemi eszközök. A sejt nem egy elszigetelt elemként szolgál egyetlen funkciónak a külső energia rovására való elvégzésére, hanem egy egész gyárnak a rendelkezésre álló külső energia feldolgozására a különböző folyamatok ciklusainak egyetlen burok alatt történő fenntartása érdekében. A sejtmunka a saját homeosztázisának fenntartása és az ATP formában történő felhalmozódása a modern tudomány izgalmas problémája. Eddig a biotechnológusok csak álmodozhatnak olyan mesterséges eszköz létrehozásával, amely mikroelektronikai alkalmazásra alkalmas sejt tulajdonságokkal rendelkezik.És ha ez megtörténik, kétségtelenül kezdődik a mikroelektronika új korszaka – az élő szervezetek munkájának elveihez való közeledés kora, a science fiction hosszú távú álma és a bionikusok hosszútávú tudománya, még mindig nem a biofizika bölcsője.

Remélhetőleg egy skolkovói tudományos innovációs központ létrehozása képes lesz a "műholdas effektushoz" hasonlítani, új áttörési területek megnyitására, új anyagok és elektronikai technológiák létrehozására.

Sikereket kívánunk Jores Alferovnak az új tudományos és technológiai agglomeráció felügyelőjeként. Remélem, hogy energiája és kitartása kulcsfontosságú lesz a vállalkozás sikeréhez.

Minden élet tudomány

A tudósok az Alferovról

Alan Heeger, Nobel-díjas kémia (USA): A Nobel-díjas nem csak tiszteletbeli cím, hanem bizonyos státusz, amellyel a személy megkapja a lehetőséget, hogy meghallgassák. Véleménye a legmagasabb körökben és a hétköznapi állampolgároknál is bízik. A tudós feladata, hogy a lakosságot oktassa, és ne csak egy elmarasztaló élethez vezessen. Zhores Alferov csinálja ezt az országában. És ez az ő nagy érdem.

A Föld erőforrásai kimerülnek.Oroszország számára ez még mindig nem olyan nyilvánvaló, mint más országok esetében, amelyek már válságban voltak. És szükségünk van alternatív energiaforrásokra. A legtöbb hétköznapi ember ezeket a szavakat érzékeli a tudósok néhány horror története. Ha meghallgatják őket, úgy gondolják, hogy a probléma nem érinti őket, hanem sok generáción keresztül el fogja érni a bolygót. Hogy elmondja, hogy ez nem így van, csak a tudósok tehetik meg. Őszén Zhores Ivanovich meghívta Pétervárra. Ez már a Nobel-díjasok negyedik találkozója, és ez Jaures Alferov érdeme. Hatalmas munkát végez a tudomány fenntartásában és népszerűsítésében az országában.

Ivan Iogolevics, fizikus tanítója Chelyabinsk, a Chelyabinsk Legislative Assembly helyettesének: Zhores Ivanovich félvezető heterostruktúrák és gyors opto- és mikroelektronikai komponensek létrehozásával foglalkozik. Minden, amit ma a számítástechnika területén találunk, nagyban meghatározza ezt a felfedezést. Számítástechnikában használják és sok szempontból meghatározzák a modern számítógépes technológia fejlődését. Annak ellenére, hogy eléggé régen történt, az 1970-es évek elején a Nobel-díjat csak 2000-ben ítélték oda, nyilvánvalóan, mert a társadalom csak most vette észre fontosságát.

Zhores Ivanovich az alapítvány alapítója, amely támogatja a Szentpétervár fizikai és matematikai iskoláit. Ez a helyzet nagyon vonzó számomra, mert egy tudós olyan fiatalokra gondol, akik a jövőben tudományhoz jöhetnek.

Bármely ország büszke a nyerteseire. Az állam biztonságát a megvalósult szellemi potenciál is meghatározza.


* A tiltott zóna azon energiaértékek tartománya, amelyet egy elektron nem lehet ideális (hibamentes) kristályban. A félvezetőkben a sávszakasz jellemző értéke 0,1-4 eV. A szennyeződések zenekarokat hozhatnak létre a tiltott zónában – van egy multizone.


Like this post? Please share to your friends:
Vélemény, hozzászólás?

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