Stafeev, Vitaly Ivanovich

Vitaly Ivanovich Stafeev
Födelsedatum 1 januari 1929( 1929-01-01 )
Födelseort Med. Krasnoselskoye , Akmola Okrug , Kazak ASSR , Ryska SFSR , USSR
Dödsdatum 16 februari 2013 (84 år)( 2013-02-16 )
En plats för döden Zelenograd , Moskva , Ryssland
Land  Sovjetunionen → Ryssland 
Vetenskaplig sfär halvledarfysik , halvledarsensorer , mikro- och fotoelektronik
Alma mater Kazakh State University uppkallad efter S. M. Kirov
Akademisk examen Doktor i fysikaliska och matematiska vetenskaper
Akademisk titel Professor
Utmärkelser och priser
Hedersorden - 2004 Medalj "För Labor Valor" - 1959
Jubileumsmedalj "För tappert arbete (för militär tapperhet). Till minne av 100-årsdagen av Vladimir Iljitj Lenins födelse" Medalj "Veteran of Labor"
Hedrad vetenskapsman vid RSFSR.png Sovjetunionens statliga pris - 1982 Sovjetunionens statliga pris - 1986 Ryska federationens statliga pris - 2000

Vitaly Ivanovich Stafeev ( 1 januari 1929 , byn Krasnoselskoye , Akmola-distriktet , Kazak ASSR , RSFSR , USSR  - 16 februari 2013 , Zelenograd , Moskva , Ryssland ) är en sovjetisk och rysk vetenskapsman inom området för halvledarfysik , fysik sensorer , mikro- och fotoelektronik [1 ] [2] [3] [4] [5] [6] . Hedrad vetenskapsman vid RSFSR (1979); Pristagare av Sovjetunionens statliga pris inom vetenskap och teknik ( 1982 ) och ( 1986 ), pristagare av Ryska federationens statliga pris inom vetenskap och teknik ( 2000 ) [7] .

Vetenskaplig verksamhet

1952 tog han examen från fakulteten för fysik och matematik vid Kazakh State University uppkallad efter S. M. Kirov .

Efter att ha fått en remiss till det fysikaliska-tekniska institutet vid USSR Academy of Sciences (staden Leningrad, nu St. Petersburg ), var han en av dem som lade grunden för fysiken och tekniken för halvledarenheter i Sovjetunionen . Här deltog han i utvecklingen och tillverkningen av de första högströmsgermaniumlikriktarna för strömmar upp till 3000 ampere för den första atomubåten . Dessa arbeten, som han fick sin första statliga utmärkelse för, lade grunden för krafthalvledarelektronik i Sovjetunionen [8] . 

1955-1958 genomförde Vitaly Ivanovich ett brett spektrum av studier av egenskaperna hos germanium dopat med olika föroreningar , upptäcker nya mekanismer för driften av halvledarenheter (1958), baserat på användningen av en aktiv interaktion mellan övergångar som injicerar icke-jämviktsladdning bärare och basområdet för en halvledarstruktur. 1959 försvarade han sin doktorsavhandling "Nya principer för drift av halvledarenheter" vid det fysikaliska institutet vid USSR Academy of Sciences. Akademikern A.F. Ioffe , som var närvarande vid försvaret, uppskattade i sitt tal mycket det presenterade arbetet och gratulerade institutet till "den sovjetiska Shockleys födelse " [9] . 1961 försvarade V. I. Stafeev sin doktorsavhandling vid Physical Institute of the USSR Academy of Sciences (Moskva). Sedan börjar han sin lärarkarriär som professor vid Leningrad Polytechnic Institute (1962-1964).

I juni 1964 blev V. I. Stafeev den första direktören och organisatören av det vetenskapliga forskningsinstitutet för fysiska problem (NIIFP, Zelenograd), skapat som en del av det vetenskapliga centret för mikroelektronik i staden Zelenograd . Detta institut var avsett för att utföra avancerad forskning och utveckling inom området för nya principer för att erhålla och bearbeta information, avancerad teknik för mikroelektronik, nya mikroelektroniska kretsar och anordningar som använder de senaste landvinningarna inom vetenskap och teknik. Det antogs att NIIFP skulle ha fullständig frihet att välja ämnen och köpa den nödvändiga vetenskapliga och tekniska utrustningen.

Vid denna tidpunkt (mitten av 1900-talet ) utvecklades mikroelektroniken i fast tillstånd intensivt i USA . Med hjälp av upptäckten av Robert Noyce , som skapade den första integrerade kiselkretsen 1959, lanserade Fairchild Semiconductor den monolitiska operationsförstärkaren μA702 (op-amp) 1963 och μA709 op-amp i slutet av 1965. 1967 släppte National Semiconductor en förbättrad integrerad operationsförstärkare, LM101 [10] .

Vitaly Ivanovich var medveten om dessa prestationer. Han var en av de första som förstod att detta sätt att mikrominiatyrisera informationsbehandlingsverktyg avsevärt kan berikas av utvecklingen av funktionell elektronik , i synnerhet enheter med volymetrisk koppling. Dessutom var det redan klart för honom vid den tiden att möjligheten till automatisering baserad på mikroelektronikens prestationer inom en snar framtid skulle bero på graden av utveckling av sensorer för icke-elektriska kvantiteter.

Därför valdes följande som de huvudsakliga vetenskapliga riktningarna för NIIFP-forskning inom området halvledarelektronik:

Under perioden 1964 till 1969 lyckades V. I. Stafeev bilda ett fullfjädrat forskningsinstitut i världsklass. Akademiker vid den ryska vetenskapsakademin R. A. Suris , som arbetade där under dessa år, beskriver atmosfären i NIIFP på den tiden, att "Atmosfären av djupt sökande, karakteristisk för Leningrad Phystekh, regerade på NIIFP" [11] .

Med början 1964, under direkt övervakning av V. I. Stafeev, utvecklades en original riktning i studiet av bulkplasmakoppling mellan halvledarstrukturer. I skärningspunkten mellan halvledarfysik , datorteknik och neurofysiologi skapades solid-state analoger av neuroner , kretsar och principer för att konstruera logiska enheter och datorsystem baserade på dem utvecklades. Undersökningarna av de elektrofysiska egenskaperna hos molekylära filmer ( Langmuir-filmer ) som startade redan i Leningrad fortsatte, vilket på ett övertygande sätt bevisade möjligheterna att använda dem för att skapa mikroelektroniska element. De elektrofysiska egenskaperna hos flytande kristaller studerades. Viktiga teoretiska och experimentella studier utfördes på processerna för injektionsförstärkning i strukturer med pn-övergångar , på grundval av vilka en ny klass av fotodetektorer uppstod - injektionsfotodioder. Viktiga studier har utförts på enheter med negativt differentiellt motstånd. Magnetiskt känsliga sensorer, föreslagna av V. I. Stafeev, fortsatte sin utveckling under sitt arbete vid det fysikaliska institutet vid USSR Academy of Sciences.

Vitaly Ivanovich var ordförande för det specialinrättade Interdepartmental Coordinating Council on Microelectronics (MKSM) och sektionen "Microelectronics" i Scientific Council on Semiconductors vid presidiet för USSR Academy of Sciences (ordförande - akademiker A.F. Ioffe ), och gjorde ett bra jobb rikstäckande för att samordna insatserna för team som arbetar med halvledarämnen. Han organiserar publiceringen av den vetenskapliga och tekniska samlingen "Microelectronics", som börjar publiceras under redaktionen av F. V. Lukin , deltar i organisationen av tidskriften "Microelectronics", deltar i arbetet i expertrådet för Leninkommittén och Sovjetunionens statliga priser. 1966 organiserade V. I. Stafeev Institutionen för mikroelektronik vid fakulteten för fysisk och kvantelektronik vid Moskvainstitutet för fysik och teknologi, som han ledde fram till 1970.

Den gradvisa förändringen av den vetenskapliga och tekniska politiken för ledarskapet inom elektronikindustrin, som satte reproduktionen av produkter tillverkade i USA i främsta rummet , ledde till att nya originalutvecklingar minskade. Sommaren 1969 ansökte V. I. Stafeev till ministern för ekonomiministeriet i Sovjetunionen med en begäran om att befria honom från posten som direktör för NIIFP och gick till jobbet vid Research Institute of Applied Physics (nu " NPO ORION ") som avdelningschef.

Sedan 1969 har V. I. Stafeevs vetenskapliga och organisatoriska verksamhet blivit oskiljaktig från forskning och utveckling av halvledarenheter för att utrusta optiskt-elektroniska system och komplex i intresset för vetenskap, industri, försvar och säkerhet, rymdindustri och andra industrier. 

Under perioden 1972 till 1996, under ledning av V. I. Stafeev, utfördes utvecklingen och forskningen av ultravioletta fotodetektorer baserade på A 3 B 5 - föreningar för astrokorrektionssystem, fotolitografi och andra tillämpningar. Dessa fotodetektorer användes i studiet av Venus , Mars och solsystemets kometer . Fotodetektorer för spektralområdet upp till 24 μm baserade på bordopad kisel utvecklades för utrustning som används i utrymmen med låg bakgrund.

Medan han arbetade på NIIPF fortsatte Vitaly Ivanovich att studera effekterna av ett starkt fält inom halvledare, som han började redan 1962 i Leningrad. Deras resultat gjorde det möjligt att skapa ultrasnabba modulatorer av infraröd strålning, att upptäcka inversionspopulationen av föroreningsnivåer i starka elektriska fält och att skapa lasrar i submillimeterområdet. 

I 30 år (1970-2000) ägnade Vitaly Ivanovich stor uppmärksamhet åt forskning, utveckling och organisation av produktionen av enkla kristaller och epitaxiella lager av ett nytt halvledarmaterial - kadmium-kvicksilvertellurid (CMT), fotodetektorer och infraröda fotodetektorer (3) -5 och 8-12 mikron) intervall baserat på det för termisk riktningssökning, värmeavbildning och andra försvars- och civila tillämpningar.

Som ett resultat av studier utförda 1971–1975 upptäcktes ett "orenhet" semimetalliskt tillstånd i CRT. För dessa verk tilldelades Stafeev V.I. titeln pristagare av Sovjetunionens statspris 1982.

År 2000 tilldelades Vitaly Ivanovich, tillsammans med sina elever ( LA Bovina , K. O. Boltar , E. A. Klimanov , V. P. Ponomarenko , V. N. Solyakov ) Ryska federationens statliga pris för arbetet "Solida lösningar av kadmium-kvicksilver baserade på och fotokvicksilvertellurider dem för den nya generationens infraröda teknik.

Zh. I. Alferov sa att för att bli berömd kunde Vitaly Ivanovich endast ha begränsat sig till sitt arbete med CRT [12] .

1974, ett nytt termoelektriskt fenomen som förutspåddes av V. I. Stafeev 1960, överföringen av värme av injicerade bärare i halvledarstrukturer med en pn-övergång , bekräftades experimentellt vid NIIPF . Användningen av detta fenomen gör det möjligt att skapa en ny klass av effektiva termoelektriska kylare [13] . Denna upptäckt värderades högt av Zh. I. Alferov, som kallade Vitaly Ivanovich "Star of Phystech" [12] .

Medan han arbetade på NIIPF fortsatte V. I. Stafeev aktivt organisatoriskt arbete. Som vice ordförande för sektionen "Narrow-gap semiconductors" av det vetenskapliga rådet vid presidiet för USSR Academy of Sciences om problemet "Physics of semiconductors" (1970-1997), organiserar han ett flertal konferenser, seminarier och symposier inom hela unionen. om detta problem, deltar aktivt i skapandet av en filial av NIIPF i Moskva, Baku. Dessa symposier och seminarier, som hålls i olika regioner i landet, har avsevärt bidragit till att bilda nya forskarlag i Ryssland och grannländerna.

Tillsammans med detta fortsätter Vitaly Ivanovich sitt arbete som medlem av expertrådet för Higher Attestation Commission , medlem av redaktionen för tidskrifterna för USSR Academy of Sciences " Physics and Technology of Semiconductors " och " Radio Engineering and Electronics " ", chefredaktör för den 22:a serien av tidskriften "Questions of Defense Technology".

Intressekretsen för Vitaly Ivanovich var extremt bred och var aldrig begränsad till hans arbetsuppgifter. Under hela sitt liv delade han generöst med sig av sina idéer till många studenter och likasinnade och försökte ge dem allt möjligt stöd. Trots den enorma arbetsbördan som han bar, som chef för avdelningen och senare chefsdesigner för NIIPF-riktningen, och professor vid institutionen för fysisk elektronik vid Moskvainstitutet för fysik och teknologi, övervakade han en mängd olika studier att han tidigare initierat och fortsatt intressera honom.

Först och främst var V. I. Stafeev intresserad av utvecklingen av halvledarsensorer. Under ett antal år initierade han All-Union Symposia "Halvledare magnetokänsliga element och deras tillämpningar." Dessa symposier gjorde det möjligt att avsevärt utöka forskningen inom detta område. En del av prestationerna på detta område tilldelades USSR State Prize 1986 inom området vetenskap och teknik för "Forskning av de fysiska grunderna, utveckling och organisation av serieproduktion av halvledarmagnetiskt styrda enheter." 

Bland den långt ifrån fullständiga listan över organisationer som Vitaly Ivanovich aktivt samarbetade med, kan man notera MIET (professor Murygin V.I.), Odessa National University och 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 Kazakhstan (Professor Karapatnitsky I. A.), PO "POZISTOR" (avdelningschef, Ph.D. . Egiazaryan G. A.), Fysiska fakulteten vid Moscow State University (professor Brandt N. B.), Tomsk State University (professor Voitsekhovsky A. V.). Det var i NIIPF och dessa organisationer som en ny klass av högeffektiva fotodetektorer, injektionsfotodioder, vidareutvecklades [ 14] , möjligheterna att använda "långa" dioder som snabba neutrondosimetrar och mekaniska trycksensorer studerades och grundläggande forskning om MCT egenskaper.

Vitaly Ivanovich delade alltid generöst med sina idéer och förutsägelser om lovande forskningsområden med sina kollegor och studenter. Därefter kröntes många av dem med stor framgång och fick mycket beröm. Således startade arbetet tillsammans med fakulteten för fysik vid Moskvas statliga universitet uppkallad efter M.V. Lomonosov på 1970 -talet [18] tilldelades Sovjetunionens statspris 1982. För en serie arbeten som påbörjades på initiativ av Vitaly Ivanovich, "Inverterade distributioner av heta laddningsbärare och generering av stimulerad strålning i halvledare i millimeter-, submillimeter- och fjärrinfraröda intervall" (1966-1985), belönades L. E. Vorobyov med statspriset av Sovjetunionen (1987). Studier av studenter vid V.I. Stafeev, doktor i fysikaliska och matematiska vetenskaper, professor I.A. D. M. Mukhamedshina tilldelades Republiken Kazakstans statliga pris inom vetenskap och teknik 2001 [19] . Ukrainas statliga pris inom vetenskap och teknik 2009 tilldelades bidraget från I. M. Vikulin och Sh. D. Kurmashev till "Utvecklingen av högeffektiv mikro-, nanoteknik för optoelektronik och kommunikationssystem baserade på dem."

Från 1966 till slutet av hans liv var V. I. Stafeevs vetenskapliga hobby fenomen inom området fasövergångar av material, främst vatten. Han lyckades visa förekomsten av en elementär storlek av laddade strukturella kärnor i kondenserade medier, som han kallade fasoner , för att förutsäga och studera de termoelektriska, elektrogravitationella och andra fenomen som bestäms av dem.

En av de största vetenskapliga skolorna i Sovjetunionen och Ryssland skapades, med 28 läkare och mer än 70 vetenskapskandidater. Bland hans studenter finns det vinnare av de statliga priserna i Sovjetunionen och andra länder i det forna Sovjetunionen, som framgångsrikt arbetar i många städer i Ryssland och OSS .

Han är författare eller medförfattare till 12 monografier, mer än 700 vetenskapliga artiklar, uppfinningar och patent. Många av resultaten av hans forskning ingick i inhemska och utländska monografier och läroböcker.

Vitaly Ivanovich Stafeev dog vid 85 års ålder den 16 februari 2013 och begravdes på centrala Zelenograd-kyrkogården.

Huvudsakliga vetenskapliga riktningar och resultat

Ett komplex av studier av germanium dopat med föroreningar i ett brett spektrum av temperaturer, elektriska och magnetiska fält. Upptäckt och förklaring av hög ljuskänslighet och negativ differentialresistans i halvledarstrukturer (1955-1961).

Upptäckten av en ny funktionsmekanism för halvledarenheter (1958) och utvecklingen av nya halvledarenheter (1958-1970): injektionsfotodioder och injektionsfototransistorer  - fotodetektorer med intern fotosignalförstärkning och hög ljuskänslighet i ett brett spektralområde; S-dioder − halvledarstrukturer med negativt differentialmotstånd; mycket känsliga magnetfältssensorer - magnetodioder och magnetotransistorer .

Förutsägelse (1960), experimentell bekräftelse och studie (1974) av ett nytt termoelektriskt fenomen - värmeöverföring av injicerade bärare i halvledarstrukturer med en pn-övergång och skapandet på grundval av en ny klass av termoelektriska kylare, inklusive de baserade på MCT .

Ett komplex av studier om effekterna av ett starkt fält i halvledare (1962÷1994), som gjorde det möjligt att skapa ultrasnabba modulatorer av infraröd strålning baserade på uppvärmningseffekten av en elektronhålsgas (1972), upptäckten av det omvända population av föroreningsnivåer i germanium i starka elektriska fält (1971), vilket ledde till skapandet av lasrar submillimeter av spektrumet (1973-1980).

Ett komplex av studier av volymetrisk plasmakommunikation mellan halvledardiodstrukturer (1964-1982), skapandet av halvledaranaloger av neuroner, utvecklingen av en komplett uppsättning "neurotransistor" logikmoduler, utvecklingen av krets- och systemkonstruktion av logiska enheter baserade på dem.

Ett komplex av studier av de elektrofysiska egenskaperna hos molekylära filmer ( Langmuir-filmer ) (1962-1983) och flytande kristaller .

Ett komplex av studier av elektriska, termoelektriska, elektrogravitationella och andra fysikaliska fenomen vid gränsen för de framväxande faserna (1966-2013).

Utveckling och forskning av fotodetektorer i det ultravioletta området baserade på A 3 B 5 -föreningar för astrokorrektionssystem, fotolitografi och andra applikationer. Dessa fotodetektorer användes också i studiet av Venus, Mars och solsystemets kometer (1972-1996).

Utveckling av fotodetektorer för spektralområdet upp till 24 μm baserade på bordopat kisel för utrustning som används i utrymmen med låg bakgrund.

Upptäckt och studie av en ny klass av material - gapfria halvledare. Upptäckt av det "orenhet" semimetalliska tillståndet i halvledare (1971-1975).

Utveckling, forskning och organisation av produktion av enkristaller och epitaxiella skikt av ett nytt halvledarmaterial - kadmium-kvicksilvertellurid, fotodetektorer och infraröda fotodetektorer baserade på det för system för termisk riktningssökning, termisk avbildning och andra försvars- och civila tillämpningar (1970-2000) ).

Utmärkelser och titlar

Andra utmärkelser och titlar

Hederstitlar

Bibliografi

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Vitaly Ivanovich Stafeev (med anledning av hans 75-årsdag) / FTP, 2004, nr 2, sid. 249
  2. ↑ PÅ VITALY IVANOVICH STAFEEVS 75-årsjubileum / RADIOENGINEERING AND ELECTRONICS, 2004, volym 49, nr 4, sid. 508-509 . Hämtad 10 september 2021. Arkiverad från originalet 10 september 2021.
  3. ↑ Vitaly Ivanovich Stafeev (med anledning av hans 80-årsdag) / FTP, 2009, nr 1, sid. 136
  4. ↑ PÅ VITALY IVANOVICH STAFEEVs 80-årsjubileum / RADIO ENGINEERING AND ELECTRONICS, 2009, volym 54, nr 1, sid. 125-126 . Hämtad 10 september 2021. Arkiverad från originalet 10 september 2021.
  5. ↑ Stafeev Vitaly Ivanovich (01/01/1929−02/16/2013) / Physics and Technology of Semiconductors, 2013, Volym 47, nr 7 sid. 1006 . Hämtad 10 september 2021. Arkiverad från originalet 6 maj 2021.
  6. ↑ Till minne av Vitaly Ivanovich Stafeev / Uspekhi tillämpad fysik, 2013, vol. 1, nr 2, sid. 241-242
  7. ↑ Dekret från Ryska federationens president av den 26 december 2000 nr 2084 • Rysslands president . Hämtad 9 september 2021. Arkiverad från originalet 10 juni 2016.
  8. ↑ V. I. Stafeev. De inledande stadierna av bildandet av halvledarelektronik i Sovjetunionen (med anledning av 60-årsdagen av upptäckten av transistorn) / FTP, 2010, vol. 44, nr 5, sid. 577-583 . Hämtad 10 september 2021. Arkiverad från originalet 24 januari 2022.
  9. ↑ Komarovskikh K. F. artikel "Zhores Alferov" / International Club of Scientists . Hämtad 22 juli 2021. Arkiverad från originalet 9 september 2021.
  10. ↑ Tunc Doluca MAXIMUM IMPACT, Doluca Publishing, 2019, 316 sidor
  11. ↑ R. A. Suris. "Varför är Phystech kärt för mig" . Hämtad 22 juli 2021. Arkiverad från originalet 7 maj 2021.
  12. ↑ 1 2 Komarovskikh K.F.-artikel "Memoirs of the outstanding physicist Vitaly Ivanovich Stafeev" / International Club of Scientists . Hämtad 22 juli 2021. Arkiverad från originalet 9 september 2021.
  13. ↑ Stafeev V. I. Termoelektriska och andra fenomen i strukturer med icke-jämviktsladdningsbärare och nanopartiklar, FTP, 2009, volym 43, nr 10, sid. 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 snabb neutrondosimeter / Karapatnitsky I. A., Karakushan E. I., Stafeev V. I. Publicerad 1978, nr 44
  16. ↑ I.A. Karapatnitsky. Halvledardetektorer för kärnstrålning. - Almaty: KazNIINTI, 1996. - 218 sid.
  17. ↑ A. S. 1171677 Metod för att mäta mekaniskt tryck / Karapatnitsky I. A., Mukhamedshina D. M., Stafeev V. I. Publicerad 1985, nr 29
  18. ↑ Brandt N. B., Belousova O. N., Bovina L. A., Stafeev V. I., Ponomarev Ya. 66, nr 1, sid. 330
  19. ↑ Dekret från Republiken Kazakstans regering av den 28 november 2001 nr 1534 "Om tilldelning av Republiken Kazakstans statliga pris inom vetenskap, teknik och utbildning"

Länkar