Stafeev, Vitali Ivanovici

Vitali Ivanovici Stafeev
Data nașterii 1 ianuarie 1929( 01.01.1929 )
Locul nașterii Cu. Krasnoselskoye , Akmola Okrug , Kazak ASSR , SFSR rus , URSS
Data mortii 16 februarie 2013 (în vârstă de 84 de ani)( 16.02.2013 )
Un loc al morții Zelenograd , Moscova , Rusia
Țară  URSS → Rusia 
Sfera științifică fizica semiconductorilor , senzori semiconductori , micro- și fotoelectronică
Alma Mater Universitatea de Stat din Kazahstan numită după S. M. Kirov
Grad academic Doctor în Științe Fizice și Matematice
Titlu academic Profesor
Premii și premii
Ordinul de Onoare - 2004 Medalia „Pentru Valoarea Muncii” - 1959
Medalie jubiliară „Pentru Valiant Muncă (Pentru Valoare Militară). În comemorarea a 100 de ani de la nașterea lui Vladimir Ilici Lenin” Medalia „Veteran al Muncii”
Om de știință onorat al RSFSR.png Premiul de Stat al URSS - 1982 Premiul de Stat al URSS - 1986 Premiul de Stat al Federației Ruse - 2000

Vitaly Ivanovich Stafeev ( 1 ianuarie 1929 , satul Krasnoselskoye , districtul Akmola , Kazak ASSR , RSFSR , URSS  - 16 februarie 2013 , Zelenograd , Moscova , Rusia ) este un om de știință sovietic și rus în domeniul fizicii dispozitivelor semiconductoare , senzori , micro- și fotoelectronice [1 ] [2] [3] [4] [5] [6] . om de știință onorat al RSFSR (1979); Laureat al Premiului de Stat al URSS în domeniul științei și tehnologiei ( 1982 ) și ( 1986 ), Laureat al Premiului de Stat al Federației Ruse în domeniul științei și tehnologiei ( 2000 ) [7] .

Activitate științifică

În 1952 a absolvit Facultatea de Fizică și Matematică a Universității de Stat din Kazahstan, numită după S. M. Kirov .

După ce a primit o trimitere la Institutul Fizico-Tehnic al Academiei de Științe a URSS (orașul Leningrad, acum Sankt Petersburg ), a fost printre cei care au pus bazele pentru fizica și tehnologia dispozitivelor semiconductoare în URSS . Aici a luat parte la dezvoltarea și fabricarea primelor redresoare cu germaniu de mare curent pentru curenți de până la 3000 de amperi pentru primul submarin nuclear . Aceste lucrări, pentru care a primit primul său premiu guvernamental , au pus bazele electronicii semiconductoare de putere în URSS [8] . 

În 1955-1958, Vitaly Ivanovich a efectuat o gamă largă de studii asupra proprietăților germaniului dopat cu diverse impurități , descoperă noi mecanisme de funcționare a dispozitivelor semiconductoare (1958), bazate pe utilizarea unei interacțiuni active între tranziții care injectează sarcină de neechilibru . purtători și regiunea de bază a unei structuri semiconductoare. În 1959, și-a susținut teza de doctorat „Noi principii de funcționare a dispozitivelor semiconductoare” la Institutul Fizicotehnic al Academiei de Științe a URSS. Academicianul A.F. Ioffe , care a fost prezent la apărare, în discursul său a apreciat foarte mult lucrarea prezentată și a felicitat institutul pentru „nașterea sovieticului Shockley ” [9] . În 1961, V. I. Stafeev și-a susținut teza de doctorat la Institutul de Fizică al Academiei de Științe a URSS (Moscova). Apoi își începe cariera didactică ca profesor la Institutul Politehnic din Leningrad (1962-1964).

În iunie 1964, V. I. Stafeev a devenit primul director și organizator al Institutului de Cercetare Științifică pentru Probleme Fizice (NIIFP, Zelenograd), creat ca parte a Centrului Științific pentru Microelectronică din orașul Zelenograd . Acest institut a fost destinat desfășurării cercetării și dezvoltării avansate în domeniul noilor principii de obținere și prelucrare a informațiilor, tehnologii avansate de microelectronică, noi circuite și dispozitive microelectronice care utilizează cele mai recente realizări ale științei și tehnologiei. S-a presupus că NIIFP va avea deplină libertate în alegerea subiectelor și achiziționarea echipamentului științific și tehnologic necesar.

Până în acest moment (la mijlocul secolului al XX-lea ), microelectronica în stare solidă se dezvolta intens în SUA . Folosind descoperirea lui Robert Noyce , care a creat primul circuit integrat de siliciu în 1959, Fairchild Semiconductor a lansat amplificatorul operațional monolitic (op-amp) μA702 în 1963 și op-amp-ul μA709 la sfârșitul anului 1965. În 1967, National Semiconductor a lansat un amplificator operațional integrat îmbunătățit, LM101 [10] .

Vitali Ivanovici era conștient de aceste realizări. El a fost unul dintre primii care au înțeles că acest mod de microminiaturizare a instrumentelor de procesare a informațiilor poate fi îmbogățit semnificativ prin dezvoltarea electronicii funcționale , în special dispozitivele cu cuplare volumetrică. În plus, la acea vreme îi era deja clar că posibilitatea de automatizare bazată pe realizările microelectronicii în viitorul apropiat va depinde de gradul de dezvoltare a senzorilor pentru cantități neelectrice.

Prin urmare, au fost alese următoarele direcții științifice principale ale cercetării NIIFP în domeniul electronicii semiconductoare:

În perioada 1964-1969, V. I. Stafeev a reușit să formeze un institut de cercetare de clasă mondială cu drepturi depline. Descriind atmosfera NIIFP din acea vreme, academicianul Academiei Ruse de Științe R. A. Suris , care a lucrat acolo în acei ani, scrie că „Atmosfera de căutare profundă, caracteristică Phystekh-ului din Leningrad, a domnit la NIIFP” [11] .

Începând din 1964, sub supravegherea directă a lui V. I. Stafeev, a fost dezvoltată o direcție originală în studiul cuplării plasmei în vrac între structurile semiconductoare. La intersecția dintre fizica semiconductorilor , tehnologia computerelor și neurofiziologia , au fost creați analogi în stare solidă ai neuronilor , au fost dezvoltate circuite și principii pentru construirea dispozitivelor logice și a sistemelor de calcul bazate pe acestea. Au continuat cercetările asupra proprietăților electrofizice ale filmelor moleculare (filme Langmuir ) începute încă din Leningrad, ceea ce a demonstrat în mod convingător perspectivele utilizării lor pentru crearea elementelor microelectronice. Au fost studiate proprietățile electrofizice ale cristalelor lichide. Au fost efectuate studii teoretice și experimentale importante asupra proceselor de amplificare prin injecție în structuri cu joncțiuni pn , pe baza cărora a apărut o nouă clasă de fotodetectoare - fotodiode de injecție. Au fost efectuate studii importante pe dispozitive cu rezistență diferențială negativă. Senzorii sensibili magnetic, propuși de V. I. Stafeev, și-au continuat dezvoltarea în timpul activității sale la Institutul Fizicotehnic al Academiei de Științe a URSS.

Fiind președintele Consiliului Coordonator Interdepartamental pentru Microelectronică (MKSM) special creat și al secțiunii „Microelectronică” din Consiliul Științific al Semiconductorilor de la Prezidiul Academiei de Științe a URSS (Președinte - Academician A.F. Ioffe ), Vitaly Ivanovich a făcut o treabă grozavă la nivel național pentru a coordona eforturile echipelor care lucrează pe subiecte legate de semiconductori. El organizează publicarea colecției științifice și tehnice „Microelectronics”, care începe să fie publicată sub conducerea lui F. V. Lukin , participă la organizarea revistei „Microelectronics”, participă la lucrările consiliului de experți al Comitetului pentru Lenin. și Premiile de Stat ale URSS. În 1966, V. I. Stafeev a organizat Departamentul de Microelectronică la Facultatea de Electronică Fizică și Cuantică de la Institutul de Fizică și Tehnologie din Moscova, pe care l-a condus până în 1970.

Schimbarea treptată a politicii științifice și tehnice a conducerii industriei electronice, care a pus în prim-plan reproducerea produselor fabricate în SUA , a dus la limitarea noilor dezvoltări originale. În vara anului 1969, V. I. Stafeev a solicitat ministrului Afacerilor Economice al URSS să-l elibereze din funcția de director al NIIFP și a plecat să lucreze la Institutul de Cercetare pentru Fizică Aplicată (acum „ NPO ORION „) în calitate de șef al departamentului.

Din 1969, activitățile științifice și organizatorice ale lui V. I. Stafeev au devenit inseparabile de cercetarea și dezvoltarea dispozitivelor semiconductoare pentru echiparea sistemelor și complexelor opto-electronice în interesul științei, industriei, apărării și securității, spațiului și altor industrii. 

În perioada 1972-1996, sub conducerea lui V. I. Stafeev, s-a realizat dezvoltarea și cercetarea fotodetectorilor cu rază ultravioletă bazate pe compuși A 3 B 5 pentru sisteme de astrocorecție, fotolitografie și alte aplicații. Acești fotodetectori au fost folosiți în studiul lui Venus , Marte și cometele sistemului solar . Fotodetectoarele pentru domeniul spectral de până la 24 μm pe baza de siliciu dopat cu bor au fost dezvoltate pentru echipamentele utilizate în condiții de spațiu cu fundal scăzut.

În timp ce lucra la NIIPF, Vitaly Ivanovich a continuat să studieze efectele unui câmp puternic în semiconductori, pe care l-a început în 1962 la Leningrad. Rezultatele lor au făcut posibilă crearea de modulatori ultrarapidi ai radiației infraroșii, pentru a descoperi populația inversă a nivelurilor de impurități în câmpuri electrice puternice și pentru a crea lasere în intervalul submilimetric. 

Timp de 30 de ani (1970-2000), Vitaly Ivanovich a acordat multă atenție cercetării, dezvoltării și organizării producției de monocristale și straturi epitaxiale ale unui nou material semiconductor - telurura de cadmiu-mercur (CMT), fotodetectoare și fotodetectoare cu infraroșu (3). -5 și 8-12 microni) bazat pe acesta pentru găsirea direcției termice, imagistica termică și alte aplicații civile și de apărare.

Ca rezultat al studiilor efectuate în 1971–1975, în CRT a fost descoperită o stare semimetală „impură”. Pentru aceste lucrări, Stafeev V.I. a primit titlul de laureat al Premiului de Stat al URSS în 1982.

În 2000, Vitaly Ivanovich, împreună cu studenții săi ( L. A. Bovina , K. O. Boltar , E. A. Klimanov , V. P. Ponomarenko , V. N. Solyakov ) a primit Premiul de Stat al Federației Ruse pentru lucrarea „Soluții solide de telururi de cadmiu-mercur pe bază de telururi de cadmiu-mercur și fotodiode. pentru tehnologia infraroșu de nouă generație.

Zh. I. Alferov a spus că, pentru a deveni celebru, Vitali Ivanovici s-ar fi putut limita doar la munca sa la CRT [12] .

În 1974, un nou fenomen termoelectric prezis de V. I. Stafeev în 1960, transferul de căldură prin purtători injectați în structuri semiconductoare cu o joncțiune pn , a fost confirmat experimental la NIIPF . Utilizarea acestui fenomen face posibilă crearea unei noi clase de răcitoare termoelectrice eficiente [13] . Această descoperire a fost foarte apreciată de Zh. I. Alferov, care l-a numit pe Vitali Ivanovici „Steaua Phystech” [12] .

În timp ce lucra la NIIPF, V. I. Stafeev a continuat activitatea organizațională activă. În calitate de vicepreședinte al secțiunii „Semiconductori cu decalaj îngust” a Consiliului științific de la Prezidiul Academiei de Științe a URSS cu privire la problema „Fizica semiconductorilor” (1970-1997), organizează numeroase conferințe, seminarii și simpozioane din întreaga Uniune. pe această problemă, participă activ la crearea unei filiale a NIIPF la Moscova Baku. Aceste simpozioane și seminarii, desfășurate în diferite regiuni ale țării, au contribuit semnificativ la formarea de noi echipe de cercetare în Rusia și în țările învecinate.

Împreună cu aceasta, Vitaly Ivanovich își continuă activitatea ca membru al consiliului de experți al Comisiei Superioare de Atestare , membru al comitetului editorial al revistelor Academiei de Științe a URSS „ Fizica și Tehnologia Semiconductoarelor ” și „ Inginerie Radio și Electronică ”. ”, redactor-șef al seriei a 22-a a revistei „Questions of Defense Technology”.

Cercul de interese al lui Vitali Ivanovici era extrem de larg și nu s-a limitat niciodată la sarcinile sale de muncă. De-a lungul vieții, și-a împărtășit cu generozitate ideile cu numeroși studenți și oameni cu gânduri asemănătoare și a încercat să le ofere tot sprijinul posibil. În ciuda volumului enorm de lucru pe care l-a suportat, fiind șeful departamentului, iar mai târziu proiectantul șef al direcției NIIPF și profesor la Departamentul de Electronică Fizică a Institutului de Fizică și Tehnologie din Moscova, a supravegheat o mare varietate de studii că el a inițiat anterior și a continuat să-l intereseze.

În primul rând, V. I. Stafeev a fost interesat de dezvoltarea senzorilor cu semiconductori. Timp de câțiva ani, el a inițiat Simpozionul All-Union „Elemente magnetosensibile semiconductoare și aplicațiile lor”. Aceste simpozioane au făcut posibilă extinderea semnificativă a cercetării în acest domeniu. O parte din realizările în acest domeniu a fost distinsă cu Premiul de Stat al URSS în 1986 în domeniul științei și tehnologiei pentru „Cercetarea fundațiilor fizice, dezvoltarea și organizarea producției în serie a dispozitivelor semiconductoare controlate magnetic”. 

Dintre lista departe de completă a organizațiilor cu care Vitaly Ivanovici a colaborat activ, se remarcă MIET (profesor Murygin V.I.), Universitatea Națională din Odesa și Academia Națională de Telecomunicații din Odesa (profesor I.M. Vikulin), Institutul Politehnic din Leningrad (profesor L.I. E. Vorobyov) , Institutul Politehnic de Nord-Vest (Profesor Komarovskikh K. F.), Institutul Fizico-Tehnic al Academiei de Științe a Republicii Kazahstan (Profesor Karapatnitsky I. A.), PO „POZISTOR” (șef de departament, Ph.D. . Egiazaryan G. A.), Facultatea de Fizică a Universității de Stat din Moscova (profesor Brandt N. B.), Universitatea de Stat din Tomsk (profesor Voitsekhovsky A. V.). În cadrul NIIPF și în aceste organizații a fost dezvoltată în continuare o nouă clasă de fotodetectori de înaltă eficiență, fotodiodele de injecție [ 14] , au fost studiate posibilitățile de utilizare a diodelor „lungi” ca dozimetre rapide de neutroni și senzori mecanici de presiune și cercetări fundamentale ale MCT. proprietăți.

Vitaly Ivanovich și-a împărtășit întotdeauna cu generozitate ideile și predicțiile despre domenii promițătoare de cercetare cu colegii și studenții săi. Ulterior, mulți dintre ei au fost încununați cu mare succes și au primit mari laude. Astfel, lucrarea începută împreună cu Facultatea de Fizică a Universității de Stat din Moscova numită după M.V. Lomonosov în anii 1970 [18] a fost distinsă cu Premiul de Stat al URSS în 1982. Pentru o serie de lucrări începute la inițiativa lui Vitaly Ivanovich, „Distribuții inversate ale purtătorilor de sarcină fierbinte și generarea de radiații stimulate în semiconductori în intervalele milimetrice, submilimetrice și infraroșu îndepărtat” (1966-1985), L. E. Vorobyov a fost distins cu Premiul de Stat al URSS (1987). Studiile studenților lui V.I.Stafeev, doctor în științe fizice și matematice, profesor I.A. D. M. Mukhamedshina a fost distins cu Premiul de Stat al Republicii Kazahstan în domeniul științei și tehnologiei în 2001 [19] . Premiul de Stat al Ucrainei în domeniul științei și tehnologiei în 2009 a fost acordat pentru contribuția lui I. M. Vikulin și Sh. D. Kurmashev la „Dezvoltarea micro-, nanotehnologiilor de înaltă eficiență ale optoelectronicii și sistemelor de comunicații bazate pe acestea”.

Din 1966 până la sfârșitul vieții sale, hobby-ul științific al lui V. I. Stafeev a fost fenomenele în domeniul tranzițiilor de fază ale materialelor, în primul rând apa. El a reușit să arate existența unei dimensiuni elementare a nucleelor ​​structurale încărcate în medii condensate, pe care le-a numit fazoni , pentru a prezice și a studia fenomenele termoelectrice, electrogravitaționale și alte fenomene determinate de acestea.

A fost creată una dintre cele mai mari școli științifice din URSS și Rusia, cu 28 de doctori și peste 70 de candidați la științe. Printre studenții săi se numără câștigători ai Premiilor de Stat ale URSS și ale altor țări din fosta Uniune Sovietică, care lucrează cu succes în multe orașe din Rusia și CSI .

Este autor sau coautor a 12 monografii, a peste 700 de articole științifice, invenții și brevete. Multe dintre rezultatele cercetării sale au fost incluse în monografii și manuale interne și străine.

Vitaly Ivanovich Stafeev a murit la vârsta de 85 de ani pe 16 februarie 2013 și a fost înmormântat la cimitirul central din Zelenograd.

Principalele direcții științifice și rezultate

Un complex de studii asupra germaniului dopat cu impurități într-o gamă largă de temperaturi, câmpuri electrice și magnetice. Descoperirea și explicarea fotosensibilității ridicate și a rezistenței diferențiale negative în structurile semiconductoare (1955-1961).

Descoperirea unui nou mecanism de funcționare a dispozitivelor semiconductoare (1958) și dezvoltarea de noi dispozitive semiconductoare (1958-1970): fotodiode de injecție și fototranzistoare de injecție  - fotodetectoare cu amplificare internă a fotosemnalului și fotosensibilitate mare într-o regiune spectrală largă; S-diode − structuri semiconductoare cu rezistență diferențială negativă; senzori de câmp magnetic foarte sensibili - magnetodiode și magnetotranzistori .

Predicția (1960), confirmarea experimentală și studiul (1974) a unui nou fenomen termoelectric - transferul de căldură prin purtători injectați în structuri semiconductoare cu joncțiune pn și crearea pe baza acesteia a unei noi clase de răcitoare termoelectrice, inclusiv cele bazate pe MCT .

Un complex de studii asupra efectelor unui câmp puternic în semiconductori (1962÷1994), care a făcut posibilă crearea unor modulatori ultrarapidi ai radiației infraroșii bazate pe efectul de încălzire al unui gaz electron-hole (1972), descoperirea inversului populația nivelurilor de impurități în germaniu în câmpuri electrice puternice (1971), ceea ce a dus la crearea laserelor submilimetrice cu spectru (1973-1980).

Un complex de studii de comunicare cu plasmă volumetrică între structurile de diode semiconductoare (1964-1982), crearea de analogi semiconductori ai neuronilor, dezvoltarea unui set complet de module logice „neurotranzistoare”, dezvoltarea ingineriei de circuite și sisteme a dispozitivelor logice bazate pe pe ei.

Un complex de studii ale proprietăților electrofizice ale filmelor moleculare (filme Langmuir ) (1962-1983) și cristalelor lichide .

Un complex de studii de fenomene electrice, termoelectrice, electrogravitaționale și alte fenomene fizice la limita fazelor emergente (1966-2013).

Dezvoltarea și cercetarea fotodetectorilor în gama ultravioletă pe bază de compuși A 3 B 5 pentru sisteme de astro-corecție, fotolitografie și alte aplicații. Acești fotodetectori au fost folosiți și în studiul lui Venus, Marte și cometele sistemului solar (1972-1996).

Dezvoltarea de fotodetectoare pentru domeniul spectral de până la 24 μm pe bază de siliciu dopat cu bor pentru echipamente utilizate în condiții de spațiu cu fundal scăzut.

Descoperirea și studiul unei noi clase de materiale - semiconductori fără întreruperi. Descoperirea stării semimetalice de „impuritate” în semiconductori (1971-1975).

Dezvoltarea, cercetarea și organizarea producției de monocristale și straturi epitaxiale ale unui nou material semiconductor - telurura de cadmiu-mercur, fotodetectoare și fotodetectoare în infraroșu bazate pe aceasta pentru sisteme de stabilire a direcției termice, imagistică termică și alte aplicații de apărare și civile (1970-2000) ).

Premii și titluri

Alte premii și titluri

Titluri onorifice

Bibliografie

Vezi și

Note

  1. ↑ Vitali Ivanovici Stafeev (cu ocazia împlinirii vârstei de 75 de ani) / FTP, 2004, nr. 2, p. 249
  2. ↑ LA 75 DE ANI A LUI VITALY IVANOVICH STAFEEV / RADIOINGINERIA ŞI ELECTRONICA, 2004, volumul 49, Nr. 4, p. 508-509 . Preluat la 10 septembrie 2021. Arhivat din original la 10 septembrie 2021.
  3. ↑ Vitali Ivanovici Stafeev (cu ocazia împlinirii vârstei de 80 de ani) / FTP, 2009, nr. 1, p. 136
  4. ↑ LA 80 DE ANI A LUI VITALY IVANOVICH STAFEEV / RADIOINGINERIA ŞI ELECTRONICA, 2009, Volumul 54, Nr. 1, p. 125-126 . Preluat la 10 septembrie 2021. Arhivat din original la 10 septembrie 2021.
  5. ↑ Stafeev Vitaly Ivanovich (01.01.1929−16.02.2013) / Fizica și Tehnologia semiconductoarelor, 2013, Volumul 47, Nr. 7 p. 1006 . Preluat la 10 septembrie 2021. Arhivat din original la 6 mai 2021.
  6. ↑ În memoria lui Vitali Ivanovici Stafeev / Uspekhi fizică aplicată, 2013, vol. 1, nr. 2, p. 241-242
  7. ↑ Decretul Președintelui Federației Ruse din 26 decembrie 2000 Nr. 2084 • Președintele Rusiei . Preluat la 9 septembrie 2021. Arhivat din original la 10 iunie 2016.
  8. ↑ V. I. Stafeev. Etapele inițiale ale formării electronicii semiconductoare în URSS (cu ocazia împlinirii a 60 de ani de la descoperirea tranzistorului) / FTP, 2010, vol. 44, nr. 5, p. 577-583 . Preluat la 10 septembrie 2021. Arhivat din original la 24 ianuarie 2022.
  9. ↑ Articolul Komarovskikh K. F. „Zhores Alferov” / International Club of Scientists . Preluat la 22 iulie 2021. Arhivat din original la 9 septembrie 2021.
  10. ↑ Tunc Doluca IMPACT MAXIM, Editura Doluca, 2019, 316 pagini
  11. ↑ R. A. Suris. „De ce îmi este drag Phystech” . Preluat la 22 iulie 2021. Arhivat din original la 7 mai 2021.
  12. ↑ 1 2 Articolul Komarovskikh K.F. „Memorii ale remarcabilului fizician Vitaly Ivanovich Stafeev” / Clubul Internațional al Oamenilor de Știință . Preluat la 22 iulie 2021. Arhivat din original la 9 septembrie 2021.
  13. ↑ Stafeev V. I. Termoelectrice și alte fenomene în structurile cu purtători de sarcină neechilibrați și nanoparticule, FTP, 2009, volumul 43, nr.10, p. 1321-1328
  14. ↑ Fotodetectoare de injecție / I. M. Vikulin, Sh. D. Kurmashev, V. I. Stafeev // FTP - 2008. - V. 42, Nr. 1. - P. 113-127
  15. ↑ A. S. 723906 URSS dozimetru de neutroni rapidi / Karapatnitsky I. A., Karakushan E. I., Stafeev V. I. Publicat 1978, nr. 44
  16. ↑ I.A. Karapatnitsky. Detectoare semiconductoare de radiații nucleare. - Almaty: KazNIINTI, 1996. - 218 p.
  17. ↑ A. S. 1171677 Metoda de măsurare a presiunii mecanice / Karapatnitsky I. A., Mukhamedshina D. M., Stafeev V. I. Publicat 1985, Nr. 29
  18. ↑ Brandt N. B., Belousova O. N., Bovina L. A., Stafeev V. I., Ponomarev Ya. 66, nr.1, p. 330
  19. ↑ Decretul Guvernului Republicii Kazahstan din 28 noiembrie 2001 nr. 1534 „Cu privire la acordarea Premiului de Stat al Republicii Kazahstan în domeniul științei, tehnologiei și educației”

Link -uri