Книга о людях, изменивших мир. Ирина Белашева

Чтение книги онлайн.

СКАЧАТЬ вызвало у физиков и радиоинженеров всего мира необычайный интерес. Эта работа и последовавшее затем создание p-n-переходов в монокристаллах германия и их теории стимулировали лавинное нарастание исследований по физике и технологии полупроводников, что в конечном счете привело к технической революции в области радиоэлектроники и электротехники, значение которой, по-видимому, ничуть не меньше, чем открытие ядерной энергии для энергетики, – писал Жорес Алферов в своей книге «Физика и жизнь». – Блестящий успех полупроводникам обеспечили уникальные физические свойства p-n-перехода – искусственно созданного в полупроводниковом монокристалле распределения примесей, при котором в одной части кристалла носителями отрицательного заряда являются электроны, а в другой носителями положительного заряда – квазичастицы, получившие название «дырок». Благодаря p-n-переходу в кристаллах удалось осуществить инжекцию электронов и дырок, а простая комбинация двух p-n-переходов позволила реализовать кристаллические усилители с высокими параметрами.

      Гетеропереходы в полупроводниках – контакты двух различных по химическому составу полупроводников. В таком контакте происходит не только изменение ширины запрещенной зоны, меняются обычно и другие фундаментальные свойства: зонная структура, эффективные массы носителей тока, их подвижности, физико-химические и оптические свойства… В идеальном гетеропереходе на границе раздела перехода отсутствуют дефекты и граничные состояния. Комбинация нескольких гетеропереходов, p-n-переходов в одной монокристаллической структуре, обычно составляющей часть полупроводникового прибора, называется гетероструктурой».

      В природе гетероструктур не существует, поэтому их называют кристаллами, сделанными человеком (man-made crystals), в отличие от гомоструктур, «созданных Богом» (God-made crystals).

      В 1961 году Алферов защитил кандидатскую диссертацию, которая была посвящена однородным (гомо-) и состоящим из одного химического элемента полупроводникам – германию и кремнию. Однако в начале 1950-х годов Нина Горюнова и Анатолий Регель (и одновременно с ними Велькер в США) открыли полупроводниковые свойства соединения элементов третьей и пятой групп таблицы Менделеева, известных с тех пор как AIII BV. Вскоре появилась идея использовать неоднородные по составу (гетеро-) полупроводники.

      Его друг в жизни и науке, товарищ по Физтеху, советский и российский физик, академик РАН Борис Захарченя в своём эссе «Небольшая сага о Жоресе Алферове», прекрасно описал атмосферу и вдохновение, царившие в лаборатории в то время: «После того как Жорес с командой своих сотрудников сделал первый лазер на гетеропереходе, он говорил мне: «Боря, я гетеропереходирую всю полупроводниковую микроэлектронику!»

      Начинать пришлось с азов. Алферов попросил теоретика Рудольфа Казаринова прочесть ему лекцию о принципах работы лазера. В результате обсуждения ими 30 марта 1963 года была подана заявка на изобретение полупроводникового СКАЧАТЬ