Stafeev, Vitaly Ivanovich

Vitaly Ivanovich Stafeev
Fødselsdato 1. januar 1929( 01-01-1929 )
Fødselssted Med. Krasnoselskoye , Akmola Okrug , Kazak ASSR , russiske SFSR , USSR
Dødsdato 16. februar 2013 (84 år)( 2013-02-16 )
Et dødssted Zelenograd , Moskva , Rusland
Land  USSR → Rusland 
Videnskabelig sfære halvlederfysik , halvledersensorer , mikro- og fotoelektronik
Alma Mater Kazakh State University opkaldt efter S. M. Kirov
Akademisk grad Doktor i fysiske og matematiske videnskaber
Akademisk titel Professor
Priser og præmier
Æresorden - 2004 Medalje "For Labor Valor" - 1959
Jubilæumsmedalje "For Tappert Arbejde (For Military Valor). Til minde om 100-året for Vladimir Iljitsj Lenins fødsel" Medalje "Veteran of Labor"
Æret videnskabsmand fra RSFSR.png USSR's statspris - 1982 USSR's statspris - 1986 Den Russiske Føderations statspris - 2000

Vitaly Ivanovich Stafeev ( 1. januar 1929 , landsbyen Krasnoselskoye , Akmola-distriktet , Kazak ASSR , RSFSR , USSR  - 16. februar 2013 , Zelenograd , Moskva , Rusland ) er en sovjetisk og russisk videnskabsmand inden for halvlederfysik . sensorer , mikro- og fotoelektronik [1 ] [2] [3] [4] [5] [6] . Æret videnskabsmand fra RSFSR (1979); Vinder af USSR's statspris inden for videnskab og teknologi ( 1982 ) og ( 1986 ), vinder af Den Russiske Føderations statspris inden for videnskab og teknologi ( 2000 ) [7] .

Videnskabelig aktivitet

I 1952 dimitterede han fra fakultetet for fysik og matematik ved det kasakhiske statsuniversitet opkaldt efter S. M. Kirov .

Efter at have modtaget en henvisning til det fysisk-tekniske institut for USSR Academy of Sciences (byen Leningrad, nu Skt. Petersborg ), var han blandt dem, der lagde grundlaget for fysikken og teknologien af ​​halvlederenheder i USSR . Her deltog han i udviklingen og fremstillingen af ​​de første højstrøms germanium ensrettere til strømme op til 3000 ampere til den første atomubåd . Disse værker, som han modtog sin første regeringspris for, lagde grundlaget for krafthalvlederelektronik i USSR [ 8] . 

I 1955-1958 gennemførte Vitaly Ivanovich en bred vifte af undersøgelser af egenskaberne af germanium dopet med forskellige urenheder , opdager nye mekanismer til drift af halvlederenheder (1958), baseret på brugen af ​​en aktiv interaktion mellem overgange , der injicerer uligevægtsladning bærere og basisområdet af en halvlederstruktur. I 1959 forsvarede han sin ph.d.-afhandling "Nye principper for drift af halvlederenheder" ved det fysiske tekniske institut ved USSR Academy of Sciences. Akademiker A.F. Ioffe , der var til stede ved forsvaret, satte i sin tale stor pris på det fremlagte arbejde og lykønskede instituttet med "fødslen af ​​den sovjetiske Shockley " [9] . I 1961 forsvarede V. I. Stafeev sin doktorafhandling ved Physical Institute of the USSR Academy of Sciences (Moskva). Derefter begynder han sin lærerkarriere som professor ved Leningrad Polytekniske Institut (1962-1964).

I juni 1964 blev V. I. Stafeev den første direktør og arrangør af det videnskabelige forskningsinstitut for fysiske problemer (NIIFP, Zelenograd), oprettet som en del af det videnskabelige center for mikroelektronik i byen Zelenograd . Dette institut var beregnet til at udføre avanceret forskning og udvikling inden for nye principper for indhentning og behandling af information, avancerede teknologier inden for mikroelektronik, nye mikroelektroniske kredsløb og enheder, der bruger de seneste resultater inden for videnskab og teknologi. Det blev antaget, at NIIFP ville have fuld frihed til at vælge emner og købe det nødvendige videnskabelige og teknologiske udstyr.

På dette tidspunkt (midten af ​​det 20. århundrede ) var faststof- mikroelektronik under intensiv udvikling i USA . Ved at bruge opdagelsen af ​​Robert Noyce , som skabte det første integrerede siliciumkredsløb i 1959, lancerede Fairchild Semiconductor den monolitiske operationsforstærker μA702 (op-amp) i 1963 og μA709 op-amp i slutningen af ​​1965. I 1967 udgav National Semiconductor en forbedret integreret op-forstærker, LM101 [10] .

Vitaly Ivanovich var klar over disse resultater. Han var en af ​​de første til at forstå, at denne måde til mikrominiaturisering af informationsbehandlingsværktøjer kan beriges betydeligt af udviklingen af ​​funktionel elektronik , især enheder med volumetrisk kobling. Derudover var det allerede klart for ham på det tidspunkt, at muligheden for automatisering baseret på resultaterne af mikroelektronik i den nærmeste fremtid ville afhænge af graden af ​​udvikling af sensorer til ikke-elektriske mængder.

Derfor blev følgende valgt som de vigtigste videnskabelige retninger for NIIFP-forskning inden for halvlederelektronik:

I perioden fra 1964 til 1969 lykkedes det V. I. Stafeev at danne et fuldgyldigt forskningsinstitut i verdensklasse. Akademiker fra det russiske videnskabsakademi R. A. Suris , som arbejdede der i disse år, beskriver atmosfæren i NIIFP på den tid, at "atmosfæren af ​​dyb søgning, karakteristisk for Leningrad Phystekh, herskede på NIIFP" [11] .

Begyndende i 1964, under direkte tilsyn af V. I. Stafeev, blev en original retning i studiet af bulkplasmakobling mellem halvlederstrukturer udviklet. I skæringspunktet mellem halvlederfysik , computerteknologi og neurofysiologi blev der skabt solid-state analoger af neuroner , kredsløb og principper til at konstruere logiske enheder og computersystemer baseret på dem blev udviklet. Undersøgelserne af de elektrofysiske egenskaber af molekylære film ( Langmuir-film ) startede tilbage i Leningrad blev fortsat, hvilket overbevisende beviste udsigterne til deres anvendelse til at skabe mikroelektroniske elementer. De elektrofysiske egenskaber af flydende krystaller blev undersøgt. Vigtige teoretiske og eksperimentelle undersøgelser blev udført på processerne til injektionsforstærkning i strukturer med pn-forbindelser , på grundlag af hvilke en ny klasse af fotodetektorer opstod - injektionsfotodioder. Vigtige undersøgelser er blevet udført på enheder med negativ differentiel modstand. Magnetisk følsomme sensorer, foreslået af V. I. Stafeev, fortsatte deres udvikling under sit arbejde ved det fysiske tekniske institut for USSR Academy of Sciences.

Som formand for det specielt oprettede Interdepartmental Coordinating Council on Microelectronics (MKSM) og sektionen "Microelectronics" i det videnskabelige råd om halvledere ved Præsidiet for USSR Academy of Sciences (formand - akademiker A.F. Ioffe ), gjorde Vitaly Ivanovich et godt stykke arbejde landsdækkende for at koordinere indsatsen for teams, der arbejder med halvlederemner. Han organiserer udgivelsen af ​​den videnskabelige og tekniske samling "Microelectronics", som begynder at blive udgivet under redaktion af F. V. Lukin , deltager i organisationen af ​​tidsskriftet "Microelectronics", deltager i arbejdet i ekspertrådet i Lenin-udvalget og USSR's statspriser. I 1966 organiserede V. I. Stafeev Institut for Mikroelektronik ved Fakultetet for Fysisk og Kvanteelektronik ved Moskva Institut for Fysik og Teknologi, som han ledede indtil 1970.

Den gradvise ændring i den videnskabelige og tekniske politik for ledelsen af ​​elektronikindustrien, som satte reproduktionen af ​​produkter fremstillet i USA på forkant , førte til indskrænkning af nye originale udviklinger. I sommeren 1969 ansøgte V. I. Stafeev til ministeren for økonomiministeriet i USSR med en anmodning om at løslade ham fra stillingen som direktør for NIIFP og gik på arbejde ved Research Institute of Applied Physics (nu " NPO ORION ") som leder af afdelingen.

Siden 1969 er V. I. Stafeevs videnskabelige og organisatoriske aktiviteter blevet uadskillelige fra forskning og udvikling af halvlederenheder til at udstyre optisk-elektroniske systemer og komplekser i interessen for videnskab, industri, forsvar og sikkerhed, rumfart og andre industrier. 

I perioden fra 1972 til 1996, under ledelse af V. I. Stafeev, blev udviklingen og forskningen af ​​ultraviolette fotodetektorer baseret på A 3 B 5 - forbindelser til astrokorrektionssystemer, fotolitografi og andre applikationer udført. Disse fotodetektorer blev brugt i studiet af Venus , Mars og solsystemets kometer . Fotodetektorer til spektralområdet op til 24 μm baseret på bor-doteret silicium blev udviklet til udstyr, der anvendes i lav-baggrundsrumforhold.

Mens han arbejdede på NIIPF, fortsatte Vitaly Ivanovich med at studere virkningerne af et stærkt felt inden for halvledere, som han begyndte tilbage i 1962 i Leningrad. Deres resultater gjorde det muligt at skabe ultrahurtige modulatorer af infrarød stråling, at opdage inversionspopulationen af ​​urenhedsniveauer i stærke elektriske felter og at skabe lasere i submillimeterområdet. 

I 30 år (1970-2000) var Vitaly Ivanovich meget opmærksom på forskning, udvikling og organisering af produktionen af ​​enkeltkrystaller og epitaksiale lag af et nyt halvledermateriale - cadmium-kviksølvtellurid (CMT), fotodetektorer og infrarøde fotodetektorer (3 -5 og 8-12 mikron) rækkevidde baseret på det til termisk retningsbestemmelse, termisk billeddannelse og andre forsvars- og civile applikationer.

Som et resultat af undersøgelser udført i 1971-1975 blev en "urenhed" semimetallisk tilstand opdaget i CRT. For disse værker blev Stafeev V.I. tildelt titlen som Laureate of the State Prize of the USSR i 1982.

I 2000 blev Vitaly Ivanovich sammen med sine elever ( L. A. Bovina , K. O. Boltar , E. A. Klimanov , V. P. Ponomarenko , V. N. Solyakov ) tildelt Den Russiske Føderations statspris for arbejdet "Solide løsninger af cadmium-kviksølv-tellurider baseret på og fotokviksølv-tellurider dem til den nye generation af infrarød teknologi.

Zh. I. Alferov sagde, at for at blive berømt kunne Vitaly Ivanovich kun have begrænset sig til sit arbejde på CRT [12] .

I 1974 blev et nyt termoelektrisk fænomen forudsagt af V. I. Stafeev i 1960, overførsel af varme af injicerede bærere i halvlederstrukturer med en pn-forbindelse , eksperimentelt bekræftet ved NIIPF . Brugen af ​​dette fænomen gør det muligt at skabe en ny klasse af effektive termoelektriske kølere [13] . Denne opdagelse blev højt værdsat af Zh. I. Alferov, som kaldte Vitaly Ivanovich "Star of Phystech" [12] .

Mens han arbejdede hos NIIPF, fortsatte V. I. Stafeev aktivt organisatorisk arbejde. Som næstformand for sektionen "Narrow-gap semiconductors" i Det Videnskabelige Råd i Præsidiet for USSR Academy of Sciences om problemet "Physics of semiconductors" (1970-1997), organiserer han adskillige All-Union konferencer, seminarer og symposier om dette problem, deltager aktivt i oprettelsen af ​​en afdeling af NIIPF i Moskva, Baku. Disse symposier og seminarer, der afholdes i forskellige regioner i landet, har i høj grad hjulpet med at danne nye forskerhold i Rusland og nabolandene.

Sammen med dette fortsætter Vitaly Ivanovich sit arbejde som medlem af ekspertrådet for Higher Attestation Commission , medlem af redaktionen for tidsskrifterne for USSR Academy of Sciences " Physics and Technology of Semiconductors " og " Radio Engineering and Electronics " ", chefredaktør for 22. serie af tidsskriftet "Spørgsmål om forsvarsteknologi".

Interessekredsen for Vitaly Ivanovich var ekstremt bred og var aldrig begrænset til hans arbejdsopgaver. Gennem hele sit liv delte han generøst sine ideer med adskillige studerende og ligesindede og forsøgte at give dem al mulig støtte. På trods af den enorme arbejdsbyrde, han bar, som leder af afdelingen og senere chefdesigner af NIIPF-retningen og professor ved Institut for Fysisk Elektronik ved Moskva Institut for Fysik og Teknologi, overvågede han en bred vifte af undersøgelser at han tidligere havde taget initiativ til og fortsat interesserede ham.

Først og fremmest var V. I. Stafeev interesseret i udviklingen af ​​halvledersensorer. I en årrække initierede han All-Union Symposia "Halvledermagnetosensitive elementer og deres anvendelser." Disse symposier gjorde det muligt at udvide forskningen på dette område markant. En del af resultaterne på dette område blev tildelt USSR State Prize i 1986 inden for videnskab og teknologi for "Forskning af det fysiske grundlag, udvikling og organisering af seriel produktion af halvleder magnetisk styrede enheder." 

Blandt den langt fra komplette liste over organisationer, som Vitaly Ivanovich aktivt samarbejdede med, kan man bemærke MIET (Professor Murygin V.I.), Odessa National University og Odessa National Academy of Telecommunications (Professor I.M. Vikulin), Leningrad Polytechnic Institute (Professor L.I. E. Vorobyov) , North-Western Polytechnic Institute (Professor Komarovskikh K. F.), Physical-Technical Institute of the Academy of Sciences of the Republic of Kasakhstan (Professor Karapatnitsky I. A.), PO "POZISTOR" (afdelingsleder, Ph.D. . Egiazaryan G. A.), Fakultet for Fysik ved Moskvas statsuniversitet (professor Brandt N. B.), Tomsk statsuniversitet (professor Voitsekhovsky A. V.). Det var i NIIPF og disse organisationer, at en ny klasse af højeffektive fotodetektorer, injektionsfotodioder, blev videreudviklet [ 14] , mulighederne for at bruge "lange" dioder som hurtige neutrondosimetre og mekaniske tryksensorer blev undersøgt , og grundlæggende forskning i MCT ejendomme.

Vitaly Ivanovich delte altid generøst sine ideer og forudsigelser om lovende forskningsområder med sine kolleger og studerende. Efterfølgende blev mange af dem kronet med stor succes og fik stor ros. Således startede arbejdet i fællesskab med fakultetet for fysik ved Moskvas statsuniversitet opkaldt efter M.V. Lomonosov i 1970'erne [18] blev tildelt USSRs statspris i 1982. For en række værker påbegyndt på initiativ af Vitaly Ivanovich, "Inverterede fordelinger af varme ladningsbærere og generering af stimuleret stråling i halvledere i millimeter-, submillimeter- og fjerninfrarøde områder" (1966-1985), blev L. E. Vorobyov tildelt statsprisen af USSR (1987). Studier af studerende fra V.I. Stafeev, doktor i fysiske og matematiske videnskaber, professor I.A. D. M. Mukhamedshina blev tildelt Republikken Kasakhstans statspris inden for videnskab og teknologi i 2001 [19] . Ukraines statspris inden for videnskab og teknologi i 2009 blev tildelt bidraget fra I. M. Vikulin og Sh. D. Kurmashev til "Udvikling af højeffektive mikro-, nanoteknologier af optoelektronik og kommunikationssystemer baseret på dem."

Fra 1966 til slutningen af ​​hans liv var V. I. Stafeevs videnskabelige hobby fænomener inden for faseovergange af materialer, primært vand. Han formåede at vise eksistensen af ​​en elementær størrelse af ladede strukturelle kerner i kondenserede medier, som han kaldte fasoner , for at forudsige og studere de termoelektriske, elektrogravitationelle og andre fænomener bestemt af dem.

En af de største videnskabelige skoler i USSR og Rusland blev oprettet med 28 læger og mere end 70 videnskabskandidater. Blandt hans studerende er der vindere af USSR's statspriser og andre lande i det tidligere Sovjetunionen, som med succes arbejder i mange byer i Rusland og CIS .

Han er forfatter eller medforfatter til 12 monografier, mere end 700 videnskabelige artikler, opfindelser og patenter. Mange af resultaterne af hans forskning blev inkluderet i indenlandske og udenlandske monografier og lærebøger.

Vitaly Ivanovich Stafeev døde i en alder af 85 den 16. februar 2013 og blev begravet på den centrale Zelenograd-kirkegård.

Vigtigste videnskabelige retninger og resultater

Et kompleks af studier af germanium doteret med urenheder i en lang række temperaturer, elektriske og magnetiske felter. Opdagelse og forklaring af høj lysfølsomhed og negativ differentiel modstand i halvlederstrukturer (1955-1961).

Opdagelsen af ​​en ny funktionsmekanisme for halvlederenheder (1958) og udviklingen af ​​nye halvlederenheder (1958-1970): injektionsfotodioder og injektionsfototransistorer  - fotodetektorer med intern fotosignalforstærkning og høj lysfølsomhed i et bredt spektralområde ; S-dioder − halvlederstrukturer med negativ differentialmodstand; meget følsomme magnetfeltsensorer - magnetodioder og magnetotransistorer .

Forudsigelse (1960), eksperimentel bekræftelse og undersøgelse (1974) af et nyt termoelektrisk fænomen - varmeoverførsel af injicerede bærere i halvlederstrukturer med en pn-forbindelse og skabelsen på basis af en ny klasse af termoelektriske kølere, inklusive dem baseret på MCT .

Et kompleks af undersøgelser af virkningerne af et stærkt felt i halvledere (1962÷1994), som gjorde det muligt at skabe ultrahurtige modulatorer af infrarød stråling baseret på opvarmningseffekten af ​​en elektronhul-gas (1972), opdagelsen af ​​det omvendte population af urenhedsniveauer i germanium i stærke elektriske felter (1971), hvilket førte til oprettelsen af ​​lasere submillimeter rækkevidde af spektret (1973-1980).

Et kompleks af studier af volumetrisk plasmakommunikation mellem halvlederdiodestrukturer (1964-1982), skabelsen af ​​halvlederanaloger af neuroner, udviklingen af ​​et komplet sæt "neurotransistor" logiske moduler, udviklingen af ​​kredsløbs- og systemkonstruktion af logiske enheder baseret på dem.

Et kompleks af studier af de elektrofysiske egenskaber af molekylære film ( Langmuir-film ) (1962-1983) og flydende krystaller .

Et kompleks af studier af elektriske, termoelektriske, elektrogravitationelle og andre fysiske fænomener på grænsen af ​​de nye faser (1966-2013).

Udvikling og forskning af fotodetektorer i det ultraviolette område baseret på A 3 B 5 -forbindelser til astro-korrektionssystemer, fotolitografi og andre applikationer. Disse fotodetektorer blev også brugt i studiet af Venus, Mars og solsystemets kometer (1972-1996).

Udvikling af fotodetektorer til spektralområdet op til 24 μm baseret på bor-doteret silicium til udstyr, der anvendes i rum med lav baggrund.

Opdagelse og undersøgelse af en ny klasse af materialer - mellemrumsfri halvledere. Opdagelse af den "urene" semimetalliske tilstand i halvledere (1971-1975).

Udvikling, forskning og organisering af produktion af enkeltkrystaller og epitaksiale lag af et nyt halvledermateriale - cadmium-kviksølvtellurid, fotodetektorer og infrarøde fotodetektorer baseret på det til systemer til termisk retningsfinding, termisk billeddannelse og andre forsvars- og civile applikationer (1970-2000) ).

Priser og titler

Andre priser og titler

Ærestitler

Bibliografi

Se også

Noter

  1. ↑ Vitaly Ivanovich Stafeev (i anledning af hans 75-års fødselsdag) / FTP, 2004, nr. 2, s. 249
  2. ↑ PÅ VITALY IVANOVICH STAFEEV'S 75-ÅRS-JÆbilæum / RADIO ENGINEERING AND ELECTRONICS, 2004, bind 49, nr. 4, s. 508-509 . Hentet 10. september 2021. Arkiveret fra originalen 10. september 2021.
  3. ↑ Vitaly Ivanovich Stafeev (i anledning af hans 80-års fødselsdag) / FTP, 2009, nr. 1, s. 136
  4. ↑ PÅ VITALY IVANOVICH STAFEEV'S 80-ÅRS-JÆbilæum / RADIO ENGINEERING AND ELECTRONICS, 2009, bind 54, nr. 1, s. 125-126 . Hentet 10. september 2021. Arkiveret fra originalen 10. september 2021.
  5. ↑ Stafeev Vitaly Ivanovich (01/01/1929−02/16/2013) / Physics and Technology of Semiconductors, 2013, bind 47, nr. 7 s. 1006 . Hentet 10. september 2021. Arkiveret fra originalen 6. maj 2021.
  6. ↑ Til minde om Vitaly Ivanovich Stafeev / Uspekhi anvendt fysik, 2013, bind 1, nr. 2, s. 241-242
  7. ↑ Dekret fra præsidenten for Den Russiske Føderation af 26. december 2000 nr. 2084 • Ruslands præsident . Hentet 9. september 2021. Arkiveret fra originalen 10. juni 2016.
  8. ↑ V. I. Stafeev. De indledende faser af dannelsen af ​​halvlederelektronik i USSR (i anledning af 60-årsdagen for opdagelsen af ​​transistoren) / FTP, 2010, bind 44, nr. 5, s. 577-583 . Hentet 10. september 2021. Arkiveret fra originalen 24. januar 2022.
  9. ↑ Komarovskikh K. F. artikel "Zhores Alferov" / International Club of Scientists . Hentet 22. juli 2021. Arkiveret fra originalen 9. september 2021.
  10. ↑ Tunc Doluca MAXIMUM IMPACT, Doluca Publishing, 2019, 316 sider
  11. ↑ R. A. Suris. "Hvorfor er Phystech kært for mig" . Hentet 22. juli 2021. Arkiveret fra originalen 7. maj 2021.
  12. ↑ 1 2 Komarovskikh K.F.-artikel "Memoirs of the fremragende fysiker Vitaly Ivanovich Stafeev" / International Club of Scientists . Hentet 22. juli 2021. Arkiveret fra originalen 9. september 2021.
  13. ↑ Stafeev V. I. Termoelektriske og andre fænomener i strukturer med ikke-ligevægtsladningsbærere og nanopartikler, FTP, 2009, bind 43, nr. 10, s. 1321-1328
  14. ↑ Injektionsfotodetektorer / I. M. Vikulin, Sh. D. Kurmashev, V. I. Stafeev // FTP - 2008. - V. 42, nr. 1. - P. 113-127
  15. ↑ A. S. 723906 USSR fast neutron dosimeter / Karapatnitsky I. A., Karakushan E. I., Stafeev V. I. Udgivet 1978, nr. 44
  16. ↑ I.A. Karapatnitsky. Halvlederdetektorer for nuklear stråling. - Almaty: KazNIINTI, 1996. - 218 s.
  17. ↑ A. S. 1171677 Metode til at måle mekanisk tryk / Karapatnitsky I. A., Mukhamedshina D. M., Stafeev V. I. Udgivet 1985, nr. 29
  18. ↑ Brandt N. B., Belousova O. N., Bovina L. A., Stafeev V. I., Ponomarev Ya. 66, nr. 1, s. 330
  19. ↑ Dekret fra Republikken Kasakhstans regering af 28. november 2001 nr. 1534 "Om tildeling af Republikken Kasakhstans statspris inden for videnskab, teknologi og uddannelse"

Links