Знание-сила, 2000 № 12 (882) - [27]
Другое важное применение гетеропереходов – фотопреобразователи. Если мы хотим создать фотоприемник, прибор, преобразующий излучение в электрический сигнал, то важно, чтобы квант света был поглощен вблизи перехода. В обычном р-n-переходе свет частично поглощается в материале полупроводника. Но если р-n-переход сделать в гетеропереходе, то есть p-область окажется в одном полупроводнике, а n-область – в другом, то можно пропускать свет через полупроводник, прозрачный для этой длины волны (широкозонный), а поглощать его на границе с вторым, непрозрачным (узкозонным). На этом пути были сделаны солнечные элементы с КПД более 25 процентов.
Жорес Иванович Алферов замечателен не только своей физической интуицией и умением довести экспериментальный результат до приборного применения, но и организаторскими способностями, умением собрать группу талантливых молодых людей – теоретиков, экспериментаторов и технологов, которые были увлечены наукой и дружно работают. Его сотрудники – Д.З. Гарбузов, В.М. Андреев, В.И. Корольков, И.Третьяков, В.Б. Халфин, ЕЛ. Портной – получали и Ленинские, и Государственные премии, стали докторами наук и основателями новых, своих направлений.
Важна и та научная школа, из которой произошел сам Алферов. Это – школа ФТИ, созданная Абрамом Федоровичем Иоффе, который сам был учеником К. Рентгена. К. Рентген был первым нобелевским лауреатом по физике в 1901 году; он получил премию за открытие рентгеновских (Х-) лучей, но сам говорил, что его работы по физике кристаллов не менее важны. А.Ф. Иоффе был учеником Рентгена именно в области физики кристаллов. Школа ФТИ известна умением связать науку и ее применения. Это была школа «с высоким квантовым выходом», из нее вышли, например, И.В. Курчатов и Н.Н. Семенов. В семидесятые годы оказалось, что гетеропереходы можно создавать на основе четверных твердых растворов. Это было результатом развития исследований, выполненных Ж.И. Алферовым совместно с сотрудниками Физического института имени П.Н. Лебедева АН и ГИРЕДМЕТа. В этом случае можно одновременно подгонять расстояния между атомами в решетке, чтобы переход был идеальным, и изменять ширину запрещенной зоны так, как это нужно для практических применений.
Вернемся к Нобелевской премии. Почему в ней соединены Ж.И. Алферов и Г. Кремер, понятно. Теоретические исследования второго послужили толчком для развития работ в этой области. Что касается Дж. Килби, тут логика иная. Он предложил делать электронные схемы не из отдельных полупроводниковых приборов – диодов и транзисторов, а создавать их на одной пластине, чипе, предложил методику и технологию создания микросхем. То есть выдвинул и осуществил идею, которая сейчас лежит в основе всей полупроводниковой схемотехники.
Применение гетеропереходов привело к прорывам и в микроэлектронике – на их основе разработаны мощные высокочастотные транзисторы, генераторы, усилители. На них, по существу, держится вся техника высокочастотной радио- и телефонной связи. Оптоэлектроника, в свою очередь, обеспечивает волоконно-оптическую связь. Полупроводниковые лазеры записывают и считывают информацию на компакт- дисках с увеличенной емкостью, у которых плотность хранения информации растет квадратично при уменьшении длины волны лазера.
Работы Алферова – это вершина пирамиды, составленной из большого числа работ и направлений. И есть нечто общее, что объединяет все эти идеи в одно направление – это продвижение человека в создании новых материалов и реализации на их основе все более «тонко и точно» построенных приборов. Работы в этой области - блестящий пример реализации цепочки «наука – технология – техника – внедрение в быт». На этом направлении доходы на много порядков превышают доходы от торговли. Но для успешной деятельности по построению таких цепочек надо много работать и иметь высокий уровень культуры. И не случайно ряд Нобелевских премий присужден по физике полупроводников. Физика полупроводников – это яркий пример того, как знание фундаментальных принципов квантовой теории твердого тела, ясное понимание физических явлений и совершенная технология дают человечеству такую силу, которая изменяет условия жизни людей и общественное сознание.
Мы вымираем, как мамонты *
Здоровья не купишь, без здоровья не родишь *
Богатые путешествуют, бедные рожают *
Стрессовы дети *
Альберт Баранов
Депопуляция
В начале восьмидесятых годов со страниц нашего журнала ныне академик Анатолий Вишневский объявил о происходящей в Европе и затронувшей Россию демографической революции: один режим воспроизводства – высокая смертность и высокая рождаемость – сменяется другим – низкая смертность и низкая рождаемость.
Это был как бы ответ природы и социокультурной среды на успехи медицины, санитарии и повышение уровня жизни в развитых странах.
В конце концов рождаемость и смертность должны были прийти в некоторое равновесие, образовав долгое плато. К этому времени ясно объявила о себе закономерность: чем богаче страна, тем, как правило, ниже в ней рождаемость. Но и тем дороже во всех отношениях обходится семье и государству каждый ребенок.
