Stafeev, Vitalij Ivanovič

Vitalij Ivanovič Stafejev
Datum narození 1. ledna 1929( 1929-01-01 )
Místo narození S. Krasnoselskoye , Akmola Okrug , Kazak ASSR , Russian SFSR , SSSR
Datum úmrtí 16. února 2013 (84 let)( 2013-02-16 )
Místo smrti Zelenograd , Moskva , Rusko
Země  SSSR → Rusko 
Vědecká sféra fyzika polovodičů, polovodičové senzory , mikro- a fotoelektronika
Alma mater Kazašská státní univerzita pojmenovaná po S. M. Kirovovi
Akademický titul Doktor fyzikálních a matematických věd
Akademický titul Profesor
Ocenění a ceny
Řád cti - 2004 Medaile "Za pracovní chrabrost" - 1959
Jubilejní medaile „Za statečnou práci (Za vojenskou statečnost). U příležitosti 100. výročí narození Vladimíra Iljiče Lenina“ Medaile "Veterán práce"
Ctěný vědec RSFSR.png Státní cena SSSR - 1982 Státní cena SSSR - 1986 Státní cena Ruské federace - 2000

Vitalij Ivanovič Stafejev ( 1. ledna 1929 , obec Krasnoselskoje , okres Akmola , Kazak ASSR , RSFSR , SSSR  - 16. února 2013 , Zelenograd , Moskva , Rusko ) je sovětský a ruský vědec v oboru fyziky polovodičových zařízení , senzory , mikro- a fotoelektronika [1 ] [2] [3] [4] [5] [6] . Ctěný vědec RSFSR (1979); Laureát Státní ceny SSSR v oblasti vědy a techniky ( 1982 ) a ( 1986 ), Laureát Státní ceny Ruské federace v oblasti vědy a techniky ( 2000 ) [7] .

Vědecká činnost

V roce 1952 promoval na Fyzikálně-matematické fakultě Kazašské státní univerzity pojmenované po S. M. Kirovovi .

Poté, co obdržel doporučení na Fyzikálně-technický institut Akademie věd SSSR (město Leningrad, nyní Petrohrad ), patřil k těm, kteří položili základy fyziky a technologie polovodičových součástek v SSSR . Zde se podílel na vývoji a výrobě prvních silnoproudých germaniových usměrňovačů pro proudy do 3000 ampérů pro první jadernou ponorku . Tyto práce, za které získal své první vládní vyznamenání , položily základ výkonové polovodičové elektronice v SSSR [8] . 

V letech 1955-1958 provedl Vitalij Ivanovič širokou škálu studií vlastností germania dopovaného různými nečistotami , objevil nové mechanismy pro provoz polovodičových součástek (1958), založené na využití aktivní interakce mezi přechody , které vstřikují nerovnovážný náboj . nosiče a základní oblast polovodičové struktury. V roce 1959 obhájil na Fyzikálním ústavu Akademie věd SSSR doktorskou práci „Nové principy činnosti polovodičových součástek“. Akademik A.F. Ioffe , který byl přítomen obhajobě, ve svém projevu vysoce ocenil prezentovanou práci a poblahopřál ústavu k „zrození sovětského Shockleyho “ [9] . V roce 1961 V. I. Stafejev obhájil doktorskou disertační práci na Fyzikálním institutu Akademie věd SSSR (Moskva). Poté začíná svou učitelskou kariéru jako profesor na Leningradském polytechnickém institutu (1962-1964).

V červnu 1964 se V. I. Stafeev stal prvním ředitelem a organizátorem Vědecko- výzkumného ústavu fyzikálních problémů (NIIFP, Zelenograd), vytvořeného jako součást Vědeckého centra pro mikroelektroniku ve městě Zelenograd . Tento ústav byl určen k provádění pokročilého výzkumu a vývoje v oblasti nových principů získávání a zpracování informací, pokročilých technologií mikroelektroniky, nových mikroelektronických obvodů a zařízení využívajících nejnovějších poznatků vědy a techniky. Předpokládalo se, že NIIFP bude mít naprostou volnost ve výběru témat a nákupu potřebného vědeckého a technologického vybavení.

V této době (polovina 20. století ) se v USA intenzivně rozvíjela polovodičová mikroelektronika . S využitím objevu Roberta Noyce , který v roce 1959 vytvořil první křemíkový integrovaný obvod, uvedla společnost Fairchild Semiconductor v roce 1963 na trh monolitický operační zesilovač (op-amp) μA702 a koncem roku 1965 operační zesilovač μA709. V roce 1967 společnost National Semiconductor vydala vylepšený integrovaný operační zesilovač LM101 [10] .

Vitalij Ivanovič si byl těchto úspěchů vědom. Jako jeden z prvních pochopil, že tento způsob mikrominiaturizace nástrojů pro zpracování informací může být významně obohacen o vývoj funkční elektroniky , zejména zařízení s volumetrickou vazbou. Navíc mu již v té době bylo jasné, že možnost automatizace na základě výdobytků mikroelektroniky v blízké budoucnosti bude záviset na stupni rozvoje senzorů pro neelektrické veličiny.

Proto byly jako hlavní vědecké směry výzkumu NIIFP v oblasti polovodičové elektroniky vybrány následující:

V období let 1964 až 1969 se V. I. Stafejevovi podařilo zformovat plnohodnotný výzkumný ústav světové úrovně. Akademik Ruské akademie věd R. A. Suris , který tam v těch letech působil, popisuje atmosféru NIIFP té doby a píše, že „Na NIIFP vládla atmosféra hlubokého hledání, charakteristická pro Leningradský Phystekh“ [11] .

Počínaje rokem 1964 byl pod přímým dohledem V. I. Stafeeva vyvinut originální směr ve studiu objemové vazby plazmatu mezi polovodičovými strukturami. Na pomezí fyziky polovodičů , výpočetní techniky a neurofyziologie byly vytvořeny polovodičové analogy neuronů , vyvinuty obvody a principy pro konstrukci logických zařízení a na nich založené výpočetní systémy. Pokračovalo se ve výzkumu elektrofyzikálních vlastností molekulárních filmů ( Langmuirových filmů ) započatém již v Leningradu, což přesvědčivě prokázalo perspektivu jejich využití pro tvorbu mikroelektronických prvků. Byly studovány elektrofyzikální vlastnosti tekutých krystalů. Byly provedeny důležité teoretické a experimentální studie procesů injekční amplifikace ve strukturách s pn přechody , na jejichž základě vznikla nová třída fotodetektorů - injekční fotodiody. Důležité studie byly provedeny na zařízeních s negativním diferenciálním odporem. Magneticky citlivé senzory, navržené V. I. Stafejevem, pokračovaly ve svém vývoji během jeho působení ve Fyzikotechnickém ústavu Akademie věd SSSR.

Vitalij Ivanovič jako předseda speciálně vytvořené Mezirezortní koordinační rady pro mikroelektroniku (MKSM) a sekce "Mikroelektronika" ve Vědecké radě pro polovodiče při prezidiu Akademie věd SSSR (předseda - akademik A.F. Ioffe ) odvedl skvělou práci. celostátně koordinovat úsilí týmů pracujících na tématech polovodičů. Organizuje vydávání vědeckotechnického sborníku „Mikroelektronika“, který začíná vycházet pod redakcí F. V. Lukina , podílí se na organizaci časopisu „Mikroelektronika“, podílí se na práci odborné rady Výboru pro Lenina a státní ceny SSSR. V. I. Stafejev v roce 1966 zorganizoval katedru mikroelektroniky na Fakultě fyzikální a kvantové elektroniky Moskevského fyzikálně-technologického institutu, kterou do roku 1970 vedl.

Postupná změna vědeckotechnické politiky vedení elektronického průmyslu, která kladla do popředí reprodukci produktů vyrobených v USA , vedla k omezování nových originálních vývojů. V létě 1969 se V. I. Stafejev obrátil na ministra hospodářství SSSR s žádostí o jeho uvolnění z funkce ředitele NIIFP a odešel pracovat do Výzkumného ústavu aplikované fyziky (nyní „ NPO ORION ") jako vedoucí oddělení.

Od roku 1969 se vědecká a organizační činnost V. I. Stafeeva stala neoddělitelnou od výzkumu a vývoje polovodičových zařízení pro vybavení opticko-elektronických systémů a komplexů v zájmu vědy, průmyslu, obrany a bezpečnosti, vesmíru a dalších průmyslových odvětví. 

V období 1972 až 1996 probíhal pod vedením V. I. Stafeeva vývoj a výzkum ultrafialových rozsahových fotodetektorů na bázi sloučenin A 3 B 5 pro astrokorekční systémy, fotolitografii a další aplikace. Tyto fotodetektory byly použity při studiu Venuše , Marsu a komet Sluneční soustavy . Fotodetektory pro spektrální rozsah do 24 μm na bázi borem dopovaného křemíku byly vyvinuty pro zařízení používaná v podmínkách s nízkým pozadím.

Během práce v NIIPF Vitaly Ivanovič pokračoval ve studiu účinků silného pole v polovodičích, které začal již v roce 1962 v Leningradu. Jejich výsledky umožnily vytvořit ultrarychlé modulátory infračerveného záření, objevit inverzní populaci hladin nečistot v silných elektrických polích a vytvořit lasery v submilimetrovém rozsahu. 

Po 30 let (1970-2000) věnoval Vitalij Ivanovič velkou pozornost výzkumu, vývoji a organizaci výroby monokrystalů a epitaxních vrstev nového polovodičového materiálu – teluridu kadmia a rtuti (CMT), fotodetektory a infračervené fotodetektory (3 -5 a 8-12 mikronů) rozsah založený na něm pro teplotní směrování, tepelné zobrazování a další obranné a civilní aplikace.

V důsledku studií provedených v letech 1971–1975 byl v CRT objeven „nečistotný“ semimetalický stav. Za tato díla byl Stafeev V.I. oceněn v roce 1982 titulem laureáta Státní ceny SSSR.

V roce 2000 byl Vitalij Ivanovič spolu se svými studenty ( L. A. Bovina , K. O. Boltar , E. A. Klimanov , V. P. Ponomarenko , V. N. Soljakov ) oceněn Státní cenou Ruské federace za práci „Pevné roztoky kadmium-rtuťových teluridů a fotorturidů. pro infračervenou technologii nové generace.

Zh. I. Alferov řekl, že aby se stal slavným, mohl se Vitalij Ivanovič omezit pouze na svou práci na CRT [12] .

V roce 1974 byl na NIIPF experimentálně potvrzen nový termoelektrický jev předpovězený V. I. Stafejevem v roce 1960, přenos tepla vstřikovanými nosiči v polovodičových strukturách s pn přechodem . Využití tohoto jevu umožňuje vytvořit novou třídu účinných termoelektrických chladičů [13] . Tento objev si velmi cenil Zh. I. Alferov, který Vitaly Ivanoviče nazval „Hvězdou fyziky“ [12] .

Během práce na NIIPF pokračoval V. I. Stafeev v aktivní organizační práci. Jako místopředseda sekce "Narrow-gap semiconductors" Vědecké rady při Prezidiu Akademie věd SSSR k problému "Fyzika polovodičů" (1970-1997) organizuje četné celosvazové konference, semináře a sympozia. v tomto problému se aktivně podílí na vytvoření pobočky NIIPF v Moskvě Baku. Tato sympozia a semináře, pořádané v různých regionech země, významně napomohly formování nových výzkumných týmů v Rusku a sousedních zemích.

Spolu s tím pokračuje Vitalij Ivanovič ve své práci jako člen odborné rady Vyšší atestační komise , člen redakční rady časopisů Akademie věd SSSR „ Fyzika a technologie polovodičů “ a „ Radiotechnika a elektronika “. “, šéfredaktor 22. řady časopisu „Otázky obranné techniky“.

Okruh zájmů Vitaly Ivanoviče byl extrémně široký a nikdy se neomezoval na jeho pracovní povinnosti. Během svého života velkoryse sdílel své nápady s mnoha studenty a podobně smýšlejícími lidmi a snažil se jim poskytnout veškerou možnou podporu. Navzdory obrovskému pracovnímu vytížení, které měl, jako vedoucí katedry a později hlavní konstruktér směru NIIPF a profesor na katedře fyzikální elektroniky Moskevského institutu fyziky a technologie, dohlížel na širokou škálu studií. kterou předtím inicioval a nadále ho zajímal.

V. I. Stafejev se v první řadě zajímal o vývoj polovodičových senzorů. Řadu let inicioval All-Union Symposia "Polovodičové magnetosenzitivní prvky a jejich aplikace." Tato sympozia umožnila výrazně rozšířit výzkum v této oblasti. Část úspěchů v této oblasti byla oceněna Státní cenou SSSR v roce 1986 v oblasti vědy a techniky za „Výzkum fyzikálních základů, vývoj a organizace sériové výroby polovodičových magneticky řízených zařízení“. 

Mezi zdaleka ne úplný seznam organizací, se kterými Vitalij Ivanovič aktivně spolupracoval, je třeba uvést MIET (profesor Murygin V.I.), Oděskou národní univerzitu a Oděskou národní akademii telekomunikací (profesor I.M. Vikulin), Leningradský polytechnický institut (profesor L.I.E. Vorobyov) , Severozápadní polytechnický institut (profesor Komarovskikh K. F.), Fyzikálně-technický ústav Akademie věd Republiky Kazachstán (profesor Karapatnitsky I. A.), PO "POZISTOR" (vedoucí katedry, Ph.D. . Egiazaryan G. A.), Fyzikální fakulta Moskevské státní univerzity (profesor Brandt N. B.), Tomská státní univerzita (profesor Voitsekhovsky A. V.). Právě v NIIPF a těchto organizacích se dále rozvíjela nová třída vysoce účinných fotodetektorů, injekčních fotodiod [ 14] , byly studovány možnosti využití „dlouhých“ diod jako rychlých neutronových dozimetrů a mechanických tlakových senzorů a základní výzkum MCT. vlastnosti.

Vitalij Ivanovič se svými kolegy a studenty vždy velkoryse sdílel své nápady a předpovědi slibných oblastí výzkumu. Následně bylo mnoho z nich korunováno velkým úspěchem a dostalo se jim velkého uznání. Práce tedy začala společně s Fyzikální fakultou Moskevské státní univerzity pojmenované po M. V. Lomonosovovi v 70. letech [18] byla v roce 1982 udělena Státní cena SSSR. Za sérii prací započatých z iniciativy Vitalije Ivanoviče „Invertovaná distribuce nosičů horkého náboje a generování stimulovaného záření v polovodičích v milimetrové, submilimetrové a daleké infračervené oblasti“ (1966-1985) byla L. E. Vorobjovovi udělena státní cena. SSSR (1987). Studium studentů V.I.Stafeeva, doktora fyzikálních a matematických věd, profesora I.A. D. M. Mukhamedshina byli v roce 2001 oceněni Státní cenou Republiky Kazachstán v oblasti vědy a techniky [19] . Státní cenou Ukrajiny v oblasti vědy a techniky za rok 2009 byl oceněn příspěvek I. M. Vikulina a Sh. D. Kurmaševa k „Vývoji vysoce účinných mikro-, nanotechnologií optoelektroniky a komunikačních systémů na nich založených“.

Od roku 1966 až do konce svého života byly vědeckým koníčkem V. I. Stafeeva fenomény v oblasti fázových přechodů materiálů, především vody. Podařilo se mu ukázat existenci elementární velikosti nabitých strukturních jader v kondenzovaných prostředích, které nazval fasony , aby předpovídal a studoval termoelektrické, elektrogravitační a jiné jevy jimi určované.

Byla vytvořena jedna z největších vědeckých škol v SSSR a Rusku s 28 lékaři a více než 70 kandidáty věd. Mezi jeho studenty patří nositelé státních cen SSSR a dalších zemí bývalého Sovětského svazu, kteří úspěšně působí v mnoha městech Ruska a SNS .

Je autorem nebo spoluautorem 12 monografií, více než 700 vědeckých článků, vynálezů a patentů. Mnohé z výsledků jeho bádání byly zahrnuty do domácích i zahraničních monografií a učebnic.

Vitalij Ivanovič Stafejev zemřel ve věku 85 let 16. února 2013 a byl pohřben na centrálním hřbitově Zelenograd.

Hlavní vědecké směry a výsledky

Komplex studií germania dopovaného nečistotami v širokém rozsahu teplot, elektrických a magnetických polí. Objev a vysvětlení vysoké fotosenzitivity a záporného diferenciálního odporu v polovodičových strukturách (1955-1961).

Objev nového mechanismu činnosti polovodičových součástek (1958) a vývoj nových polovodičových součástek (1958-1970): injekční fotodiody a injekční fototranzistory  - fotodetektory s vnitřním zesílením fotosignálu a vysokou fotosenzitivitou v široké spektrální oblasti; S-diody − polovodičové struktury se záporným diferenciálním odporem; vysoce citlivé senzory magnetického pole - magnetody a magnetotranzistory .

Predikce (1960), experimentální potvrzení a studium (1974) nového termoelektrického jevu - přenosu tepla vstřikovanými nosiči v polovodičových strukturách s pn přechodem a vytvoření na jeho základě nové třídy termoelektrických chladičů, včetně těch na bázi MCT .

Komplex studií o účincích silného pole v polovodičích (1962÷1994), který umožnil vytvořit ultrarychlé modulátory infračerveného záření založené na ohřívacím účinku plynu s elektronovou dírou (1972), objev inverzního populace hladin nečistot v germaniu v silných elektrických polích (1971), což vedlo k vytvoření laserů v submilimetrovém rozsahu spektra (1973-1980).

Komplex studií objemové plazmové komunikace mezi polovodičovými diodovými strukturami (1964-1982), vytvoření polovodičových analogů neuronů, vývoj kompletní sady "neurotranzistorových" logických modulů, vývoj obvodů a systémového inženýrství logických zařízení na bázi na ně.

Komplex studií elektrofyzikálních vlastností molekulárních filmů ( Langmuirových filmů ) (1962-1983) a tekutých krystalů .

Komplex studií elektrických, termoelektrických, elektrogravitačních a dalších fyzikálních jevů na rozhraní vznikajících fází (1966-2013).

Vývoj a výzkum fotodetektorů v ultrafialové oblasti na bázi sloučenin A 3 B 5 pro astrokorekční systémy, fotolitografii a další aplikace. Tyto fotodetektory byly také použity při studiu Venuše, Marsu a komet sluneční soustavy (1972-1996).

Vývoj fotodetektorů pro spektrální rozsah do 24 μm na bázi borem dopovaného křemíku pro zařízení používaná v podmínkách s nízkým pozadím.

Objev a studium nové třídy materiálů - polovodičů bez mezer. Objev semimetalického stavu "nečistoty" v polovodičích (1971-1975).

Vývoj, výzkum a organizace výroby monokrystalů a epitaxních vrstev nového polovodičového materiálu - teluridu kadmia a rtuti, na něm založené fotodetektory a infračervené fotodetektory pro systémy tepelného zaměřování, termovize a další obranné a civilní aplikace (1970-2000 ).

Ocenění a tituly

Další ocenění a tituly

Čestné tituly

Bibliografie

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Vitalij Ivanovič Stafejev (u příležitosti jeho 75. narozenin) / FTP, 2004, č. 2, str. 249
  2. ↑ K 75. VÝROČÍ VITALIJE IVANOVICH STAFEEV / RADIO INŽENÝRSTVÍ A ELEKTRONIKA, 2004, ročník 49, č. 4, str. 508-509 . Získáno 10. září 2021. Archivováno z originálu dne 10. září 2021.
  3. ↑ Vitalij Ivanovič Stafejev (u příležitosti jeho 80. narozenin) / FTP, 2009, č. 1, s. 136
  4. ↑ K 80. VÝROČÍ VITALIJE IVANOVICH STAFEEV / RADIO INŽENÝRSTVÍ A ELEKTRONIKA, 2009, ročník 54, č. 1, str. 125-126 . Získáno 10. září 2021. Archivováno z originálu dne 10. září 2021.
  5. ↑ Stafeev Vitalij Ivanovič (1. 1. 1929−16. 2. 2013) / Fyzika a technologie polovodičů, 2013, ročník 47, č. 7 s. 1006 . Získáno 10. září 2021. Archivováno z originálu dne 6. května 2021.
  6. ↑ Na památku Vitaly Ivanoviče Stafeeva / Uspekhi aplikovaná fyzika, 2013, vol. 1, č. 2, str. 241-242
  7. ↑ Dekret prezidenta Ruské federace ze dne 26. prosince 2000 č. 2084 • Prezident Ruska . Získáno 9. září 2021. Archivováno z originálu 10. června 2016.
  8. ↑ V. I. Stafejev. Počáteční etapy vzniku polovodičové elektroniky v SSSR (u příležitosti 60. výročí objevení tranzistoru) / FTP, 2010, vol. 44, č. 5, str. 577-583 . Získáno 10. září 2021. Archivováno z originálu dne 24. ledna 2022.
  9. ↑ Komarovskikh K. F. článek „Zhores Alferov“ / Mezinárodní klub vědců . Získáno 22. července 2021. Archivováno z originálu dne 9. září 2021.
  10. ↑ Tunc Doluca MAXIMÁLNÍ DOPAD, Doluca Publishing, 2019, 316 stran
  11. ↑ R. A. Suris. „Proč je mi Phystech drahý“ . Získáno 22. července 2021. Archivováno z originálu dne 7. května 2021.
  12. ↑ 1 2 Komarovskikh K.F. článek „Vzpomínky vynikajícího fyzika Vitalije Ivanoviče Stafeeva“ / Mezinárodní klub vědců . Získáno 22. července 2021. Archivováno z originálu dne 9. září 2021.
  13. ↑ Stafeev V. I. Termoelektrické a jiné jevy ve strukturách s nerovnovážnými nosiči náboje a nanočásticemi, FTP, 2009, ročník 43, č. 10, str. 1321-1328
  14. ↑ Injekční fotodetektory / I. M. Vikulin, Sh. D. Kurmashev, V. I. Stafeev // FTP - 2008. - V. 42, č. 1. - S. 113-127
  15. ↑ A. S. 723906 SSSR dozimetr rychlých neutronů / Karapatnitsky I. A., Karakushan E. I., Stafeev V. I. Vydáno 1978, č. 44
  16. ↑ I.A. Karapatnický. Polovodičové detektory jaderného záření. - Almaty: KazNIINTI, 1996. - 218 s.
  17. ↑ A. S. 1171677 Metoda měření mechanického tlaku / Karapatnitsky I. A., Mukhamedshina D. M., Stafeev V. I. Published 1985, No. 29
  18. ↑ Brandt N. B., Belousova O. N., Bovina L. A., Stafeev V. I., Ponomarev Ya. 66, č. 1, s. 330
  19. ↑ Nařízení vlády Republiky Kazachstán ze dne 28. listopadu 2001 č. 1534 „O udělování Státní ceny Republiky Kazachstán v oblasti vědy, techniky a vzdělávání“

Odkazy