ЮБИЛЯРЫ. НЕБОЛЬШАЯ САГА О ЖОРЕСЕ АЛФЕРОВЕ(*)

Предложение рассказать о моем старом друге и соратнике по многолетней работе в Ленинградском Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе оказалось для меня чем-то вроде неожиданного вызова произнести тост-экспромт за пиршественным столом.

Как всегда в таких случаях, взгляд мой блуждал по многочисленным книжным полкам и случайно остановился на объемистой монографии Ар. Шоу "Синатра", изданной в США в 1968 г., когда Фрэнку Синатре было 53 года. Я подумал: "А чем наш Жорес Алферов из Витебска хуже ихнего Синатры из Хобокена?". У Фрэнка - куча "Оскаров". Научных "Оскаров" хватает и у Жореса Ивановича: медаль Балантайна Франклиновского института в США, которую называют малой Нобелевской премией;

* Журнальный вариант предисловия к книге Ж.И. Алферова "Физика и жизнь".

стр. 63

Ленинская премия; Хьюлет-Паккардовская премия Европейского физического общества; Государственная премия СССР; медаль Велькера; премия Карпинского, учрежденная в ФРГ. Он - действительный член РАН, иностранный член Национальной инженерной академии и Академии наук США, член многих других зарубежных академий, председатель президиума С.-Петербургского научного центра и вице-президент РАН и, наконец, директор знаменитого Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе. Едва не забыл, что Жорес - член Государственной думы. Используя возможности этого учреждения для широкого общения с влиятельными людьми, он "выбил" из каждого премьер-министра деньги на создание Научно- образовательного центра при нашем Физтехе, где обучение физике начинается уже со школьной скамьи. Теперь огромное здание этого центра, построенного турецкими рабочими, красуется недалеко от нашего института, наглядно показывая, на что способен предприимчивый человек, одержимый благородной идеей.

С детства Жорес приучен к выступлениям перед широкой аудиторией. Помню его рассказы о шумном успехе, который он снискал, читая с эстрады чуть ли не в дошкольном возрасте рассказ М. Зощенко "Аристократка": "Я, братцы, мои, не люблю баб, которые в шляпках. Ежели баба в шляпке, ежели чулочки на ней фильдекосовые...". Кто знает, может быть, этот ранний контакт с аудиторией развил в Жоресе ораторский талант и актерскую "выходку"? Недаром американцы любят приглашать его в качестве guest speaker'a, который во время торжественного обеда должен не просто сделать яркое научное сообщение, но блеснуть юмором и артистизмом.

Научный взлет, или прорыв, как некоторым нравится называть это событие, начинается с идеи, которая либо быстро реализуется, либо погибает в зависимости от многих обстоятельств и черт характера носителя этой идеи. Создание Ж.И. Алферовым первого лазера на полупроводниках с гетеропереходом - прекрасное подтверждение сказанному, но об этом несколько позже.

Не вдаваясь в подробности, напомню лишь, что полупроводниковый транзистор был создан в 1948 г. американскими физиками Дж. Бардином, У. Браттейном и У. Бр. Шокли. Это научное событие знаменовало начало новой эры. Миниатюрные, а затем и микроэлектронные приборы, создаваемые в основном на кристаллическом кремнии, буквально смели электровакуумные лампы,

стр. 64

уменьшив в сотни и тысячи раз устройства, производимые этой отраслью. Достаточно вспомнить старые ЭВМ, занимавшие огромные помещения, и их современный эквивалент notebook - компьютер, напоминающий маленький "дипломат".

Большинство приборов такого рода основано на использовании электронных процессов в р-n-переходе (латинские р и n обозначают здесь positive и negative), образуемом частями одного и того же полупроводника, но с разным типом проводимости. В одну часть введена примесь, создающая электронную проводимость (n-тип), а в другую - примесь, создающая проводимость, осуществляемую "положительными дырками" (р-тип). Поскольку отличается лишь тип проводимости, а вещество одно, р-n-переход можно назвать гомопереходом.

Давно существовала идея гетероперехода, когда в контакте находятся два разных по своему химическому составу полупроводника, с разной шириной так называемых "запрещенных зон", разделяющих в кристаллах энергетические зоны, по которым осуществляется проводимость. Реализация этой идеи

стр. 65

открывала возможности создания новых, более эффективных приборов для электроники и еще большего уменьшения устройств буквально до атомных масштабов. Такой контакт не может быть просто механическим. Он должен быть - выражусь так - более интимным, что достигается с помощью эпитак-сиального выращивания кристаллических структур, когда один монокристалл (кристаллическая пленка) выращивается на поверхности другого.

Жорес Алферов приехал в Ленинград молодым и красивым юношей в 1947 г. Золотая медаль, полученная им в минской школе, открывала ему возможность поступления в институт без экзаменационных усилий. Был выбран Ленинградский электротехнический институт (ЛЭТИ) им.В.И. Ульянова (Ленина) - нынче Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет. Интерес к полупроводникам Жоресу привила Н.Н. Созина. Он часто с благодарностью вспоминает эту свою первую наставницу в науке. Сам же он не только приумножил список "ученых звезд" ЛЭТИ, но и воздал должное институту, организовав в 1973 г. прекрасную кафедру оптоэлектроники, питающую молодыми учеными многие лаборатории нашего Физико-технического института.

Первые шаги молодого Жореса в Физтехе мне были мало известны. Я знал лишь, что он занимается физикой мощных полупроводниковых вентилей-тиристоров в лаборатории профессора Вл.М. Тучкевича. В это время мы редко встречались. Потом он много рассказывал об этом периоде, о своих многочисленных поездках в Северодвинск, где вентили, созданные на кристаллах германия, устанавливались на подводных лодках. Приехал заместитель Главкома ВМС, его привели на судно, где доложили, что теперь на подлодках стоят новые германиевые вентили. Адмирал поморщился и раздраженно спросил: "А что же, отечественных не нашлось?".

В Физтехе Жорес очень быстро дополнил свое инженерно-техническое образование физическим и стал высококлассным специалистом по квантовой физике полупроводниковых приборов. Сначала он шел в кильватере исследований, которые уже вели во всем мире полным ходом. Традиционный успех у него был: защита диссертации, денежные премии, звание старшего научного сотрудника. Но его предприимчивый, живой ум искал свой новый путь в науке. Заниматься гетеропереходами его отговаривали многие научные сотрудники, в том числе и его шеф, заведующий лабораторией Вл. М. Тучкевич, о чем

стр. 66

он сам неоднократно вспоминал впоследствии в речах и тостах, говоря о смелости и способности Жореса предвидеть пути развития науки.

Дело в том, что идея использования гетеропереходов в полупроводниковой электронике была давно высказана, но многочисленные попытки реализовать ее были безуспешны. Приборы на гетероструктурах не получались. Причина была в сложности создания гетероперехода, близкого к идеальному, т.е. такого, где размеры элементарных ячеек кристаллических решеток разных полупроводников, составляющих переход, практически совпадали бы. Такую гетеропару никто не мог найти. Именно за это, казалось бы, безнадежное дело взялся Жорес.

Я хорошо помню эти поиски. Когда я заходил к Алферову в его маленькую рабочую комнату, она вся была завалена рулонами миллиметровой бумаги, на которой неутомимый Жорес с утра до вечера чертил диаграммы в поисках сопрягающихся кристаллических решеток. Поиски были трудными. Более всего подходили полупроводники группы AIIIBV, представляющие собой химические соединения III и V групп таблицы Менделеева. Для

стр. 67

идеального гетероперехода подходили арсенид галлия (GaAs - известнейшее в полупроводниковом мире соединение) и арсенид алюминия (AlAs), но последний мгновенно окислялся на воздухе, и о его использовании, казалось, не могло быть и речи. Однако природа щедра на неожиданные подарки, нужно лишь подобрать ключи к ее кладовым, а не заниматься грубым взломом, к которому призывал лозунг: "Мы не можем ждать милостей от природы, взять их у нее - наша задача". Такие ключи, оказывается, уже были подобраны замечательным специалистом по химии полупроводников, физтеховской сотрудницей Н.Ал. Горюновой, подарившей миру знаменитые соединения AIIIBV, о которых уже шла речь. Занималась она и более сложными тройными соединениями. Жорес всегда с огромным пиететом относился к энергии и таланту Нины Александровны и удивительно рано понял ее выдающуюся роль в науке. Не могу удержаться, чтобы не сказать, что и я это хорошо понимал. Мы, физтеховцы, с глубокой печалью переживали раннюю и тяжелую смерть профессора Горюновой.

Один из ее учеников, Дмитрий Третьяков, работал непосредственно с Жоресом. О нем трудно рассказать коротко, для этого требуется отдельное эссе. Моего пера, думаю, не хватит, чтобы нарисовать портрет этого человека с головой талантливого ученого и богемной душой в ее неповторимой российской версии. Автор сотен работ, человек, воспитавший многих кандидатов и докторов наук, лауреат Ленинской премии - высшего в то время знака признания творческих заслуг - не защищал никакой диссертации. Этот самый Дима (внешне он чем-то напоминает известного рок-маэстро Шевчука) сказал Жоресу, что неустойчивый сам по себе арсенид алюминия абсолютно устойчив в тройном соединении алюминий-галлий-арсеникум (AIGaAs) в так называемом твердом растворе. Свидетельством этому были давно выращенные Александром Борщев-ским, тоже учеником Горюновой, кристаллы этого твердого раствора, хранившиеся у него в столе уже несколько лет. Примерно так была найдена известная теперь в мире микроэлектроники гетеропара галлий-арсенид-алюминий-галлий арсенид (GaAs- AIGaAs). И уже в 1968 г. на одном из этажей "полимерного" корпуса Физтеха, где в эти годы располагалась лаборатория Тучкевича, вспыхнул (физики говорят "загенерил") первый в

стр. 68

мире гетеролазер. А через два года Жорес Алферов и его сотрудники Ефим Портной, Дмитрий Третьяков, Дмитрий Гарбузов, Вячеслав Андреев, Владимир Корольков создали первый полупроводниковый гетеролазер, работающий в непрерывном режиме при комнатной температуре. Большой вклад в понимание электронных процессов в гетеролазерах внес теоретик Рудольф Казаринов.

Первый лазер работал недолго - он быстро деградировал. Жорес признавался, что времени его работы хватило ровно настолько, чтобы измерить параметры, необходимые для написания статьи. Продление срока службы лазеров было делом довольно трудным, но оно было успешно решено усилиями физиков и технологов. Теперь обладатели плейеров с компакт-дисками имеют эти лазеры у себя дома и, я уверен, в большинстве своем не знают, что звуковая и видеоинформация считывается полупроводниковым гетеролазером, и тем более ничего не знают об истории его создания. Надо сказать, что такие лазеры используются во многих оптоэлектронных устройствах, но в первую очередь в волоконно-оптической связи.

Наблюдая успех Жореса, я часто задумывался: "Что было бы, если бы первый гетеролазер создал не он, а кто-нибудь другой; смог бы этот человек с такой же стремительностью развить успех и удерживать высокий уровень исследований много лет?". Думаю, что такого дублера найти очень трудно.

Препятствий на пути Жореса хватало. Как водится, нашим спецслужбам 70-х годов не нравились его многочисленные заграничные премии, и его пытались не пускать за границу на международные научные конференции. Появились завистники, пытавшиеся перехватить дело и оттереть Жореса от славы и средств, необходимых для продолжения и совершенствования эксперимента. Но его предприимчивость, молниеносная реакция и ясный ум помогали преодолевать все эти и другие препятствия.

...Наша дружба с Жоресом началась с неожиданной встречи в Киеве, где летом 1956 г. я гостил у родственников. Просто случайно мы встретились на улице. Оказалось, что Жорес приехал на Украину, чтобы найти могилу брата, погибшего зимой 1944 г. во время Корсунь- Шевченковской операции. Договорились поехать вместе.

стр. 69

Купили билеты на пароход и уже на следующий день плыли вниз по Днепру к Каневу в двухместной каюте. Родители Жореса, Анна Владимировна и Иван Карпович, в молодости (да и потом), как большинство людей их поколения, довольно стойко верили в революционную идею. Именно тогда родилась мода давать детям звучные революционные имена. Младший сын стал Жоресом в честь Жана Жореса, а старший - Марксом. Впрочем, отец всю жизнь называл сына Жорес, делая ударение на "о", а Анна Владимировна - Жоренькой...

Жорес любил брата, часто вспоминал его последний приезд с фронта и рассказы о тяжелейших фронтовых буднях. В этих воспоминаниях он называл его Марксиком. Лейтенант Маркс Алферов погиб во время попытки отборных немецких дивизий выйти из корсунь-шевченковского "котла". Он с другими солдатами отражал яростную попытку прорыва обреченных фашистов.

Жорес прекрасно знает историю Великой Отечественной войны. Этот его особый интерес навеян воспоминаниями о брате. Прекрасная память помогает ему быстро вспомнить массу дат, имен полководцев и государственных деятелей. Спорить с ним о каких-либо событиях войны практически бесполезно. Он будьте уверены, загонит вас в угол.

Жорес любит своих друзей, гордится удачными выступлениями своих сотрудников на крупных научных конференциях. Еще больше любит свою небольшую семью. Очень любит дачу в Комарове, которую воздвиг на месте давно сгоревшей дачи академика Л.С. Берга, знаменитого географа и биолога.

Жорес очень любил своих родителей - Анну Владимировну и Ивана Карповича, прах которых покоится на лесном Комаровском кладбище под небольшим монументом работы замечательного скульптора Михаила Константиновича Аникушина, приятеля Жореса.

Разумеется, полный портрет Ж.И. Алферова в небольшой скромной раме писать очень трудно, он всегда неопределенен, ускользающ. Думаю, что для изображения любого таланта и галереи мало. Вспомните многочисленные и часто противоречивые версии о многих исторических персонажах, питавших творчество писателей от Стефана Цвейга до Эдварда Радзинского. Но, несмотря на мозаичность каждого незаурядного характера,

стр. 70

есть в любом из них и главное. Для меня главное в Жоресе - его любовь к науке, понимание ее красоты и умение видеть основное в замышляемом и свершенном.

Найденная им гетеропара привела к созданию не только лазера и новых электронных приборов, но во многом стимулировала развитие так называемых молекулярно-лучевых эпитаксиальных технологий, с помощью которых создаются новые квантовые структуры, чьи свойства задаются человеком. Такие структуры называются квантовыми ямами, квантовыми проволоками и квантовыми точками. Эти объекты определили не только прогресс современной микроэлектроники, но родили новую область физики - исследование квантоворазмерных структур, созданных человеком. Можно не сомневаться, что, "набив руку" на создании таких структур из полупроводников, исследователи перейдут к созданию более сложных объектов, включая органические.