Власть без мозгов

- Практические результаты Ваших главных научных открытий в той или иной форме присутствуют в жизни каждого современного человека. Тем не менее, нелёгкая миссия просить нобелевского лауреата по физике сформулировать для широкой аудитории научную суть его важнейших исследований... Впрочем, кажется, это не так уж безнадёжно непонятно для просвещённого человека?

- Да, научная суть моего открытия с одной стороны, конечно, очень сложная, но, с другой стороны, о ней можно сказать и проще. Кстати, когда нам была присуждена Нобелевская премия, раздавались голоса о том, что, дескать, до сих пор Нобелевские премии обычно присуждались за очень крупные, фундаментальные научные исследования, а тут премию присудили лишь за развитие новых технологий. Но в том-то и дело, что Нобелевская премия 2000-го года как раз и присуждена за фундаментальные научные исследования, составившие базу современных информационных технологий. Что такое в данном случае база? Половина премии, как вы знаете, была присуждена Джеку Килби за его вклад в создание кремниевых интегральных схем - кремниевых чипов, а вторая половина премии профессору Герберту Кремеру и вашему покорному слуге за развитие полупроводниковых гетероструктур, прежде всего нашедших применение в сверхбыстрой и оптической электронике.

Такова дословно формулировка Нобелевского комитета. Кремниевые чипы - это фактически основа современной микроэлектроники: персональных компьютеров, вычислительных машин и так далее, а полупроводниковые гетероструктуры - это второй столп микроэлектроники, полупроводниковые, монокристаллические структуры, созданные из разных материалов. Очень хорошо по этому поводу сказал мой старый приятель, нобелевский лауреат 1973 года Лио Эсаки, получивший премию за открытие туннельных явлений в полупроводниках и тоже занимавшийся гетероструктурами: "В природе есть кристаллы, созданные Богом, и кристаллы, созданные человеком". Кристаллы, созданные Богом, - это кристаллы, в том числе и полученные в лаборатории, но их свойства такие же, как у кремния, германия, кварца и других кристаллов, которые существуют в природе; да они чище, имеют другую форму, потому что они специально выращены с определёнными свойствами, но такие свойства можно найти и в природе.

А гетероструктура - это кристаллы, сделанные человеком, когда вы меняете химический состав в кристалле на расстоянии нескольких постоянных кристаллических решеток, т.е. в нанометровом диапазоне создаёте сложные структуры, которых нет в природе; и когда вы создаёте эти структуры, у них появляется набор совершенно новых свойств, которые не существуют и не могут существовать в принципе в естественных или искусственных кристаллах, "сделанных Богом".

Сегодня много говорят про нанотехнологии, наноструктуры... В двойной гетероструктуре при определённом размере средней области - а это уже наноструктура - появляются принципиально новые свойства, мы получаем возможность управлять движением электронов, фотонов внутри кристалла, используя эти гетероструктуры. На основе этих гетероструктур были сразу же созданы лазеры, которые работают при комнатной температуре - все остальные полупроводниковые лазеры работали только при охлаждении жидкими газами, и поэтому не могли эффективно использоваться; стала возможной волоконно-оптическая связь.

Появились лазеры, снимающие информацию в компакт-дисках. Эффективность мобильных телефонов - они, конечно, существовали бы всё равно - увеличилась, потому что в них стоит транзистор с гетеропереходами, которые гораздо лучше усиливают СВЧ-колебания. Солнечные батареи на кремнии в кристаллах, "сделанных Богом", имели КПД 15 - 20% и теоретический предел - 26%, а созданные на основе гетероструктур, они уже сегодня имеют КПД более 40%, с теоретическим пределом 87%. Источники освещения на светодиодах с гетероструктурами появились сначала в виде очень эффективных светофоров, семафоров, тормозных сигналов в машинах, а сегодня уже внедряются как массовое освещение. Появилась даже новая область физики - физика гетероструктур!

Существует огромное количество возможностей для применения гетероструктур. Конечно, этим занимались не только мы, но и американцы, и представители других стран, но основные результаты были получены нами... Да, теорию развивал Крёмер, но все решающие эксперименты сделали мы, хотя про русских и говорят, что они сильны в теории, а не в практике. Первые лазеры, солнечные батареи, светодиоды - всё это наше! А начал я всем этим заниматься ещё в 1962 году, основные идеи сформулировал в 1963 и в 1965 годах, а главные результаты мы получили в конце 1960-х годов, и лишь потом этим делом стали широко заниматься во всём мире.