Другие изобретения
на букву "И"

Игнитрон

Игнитрон

Дата изобретения: 1922 г.

Разработчик:
Вологдин Валентин Петрович

Краткая информация:

Игнитрон [от лат. ignis — огонь и (элек)трон], одноанодный ионный прибор с ртутным катодом и управляемым дуговым разрядом. Игнитрон применяют в качестве ртутного вентиля в мощных выпрямительных устройствах, электроприводах, электросварочных устройствах, электротяговых подстанциях на железной дороге и т. д.

"Ил", самолеты

"Ил", самолеты

Разработчик:
Ильюшин Сергей Владимирович

Краткая информация:

За 70-летний период существования, предприятием выпущены лучшие образцы боевых, пассажирских и транспортных самолетов различного назначения. Это штурмовики Ил-2, Ил-10 и Ил-102; бомбардировщики Ил-4 и Ил-28; противолодочный самолет Ил-38; пассажирские самолеты Ил-12, Ил-14, Ил-18, Ил-62, Ил-86, Ил-96-300, Ил-114, Ил-114-100, Ил-103; транспортно-грузовые самолеты Ил-12Д, Ил-14Т, Ил-76 и его модификации; Ил-114Т, Ил-96Т.

Идеальные гетеропереходы

Идеальные гетеропереходы

Дата изобретения: 1963 г.

Разработчик:
Алфёров Жорес Иванович

Краткая информация:

Гетеропереходом называют контакт двух полупроводников различного вида и разного типа проводимости, например pGe — nGaAs. Главное отличие гетеропереходов от типичного р-n-перехода заключалось в том, что в обычных р-n-переходах используется один и тот же вид полупроводника, например pSi — nSi. Проще говоря, гетеропереход представляет собой соединение двух различных по химическому составу полупроводников. Полупроводниковая система с различными гетеропереходами называется гетероструктурой.

главная / Изобретения России / Идеальные гетеропереходы

Идеальные гетеропереходы

Дата изобретения: 1963 г.


Разработчик: Алфёров Жорес Иванович

Описание:

Гетеропереходом называют контакт двух полупроводников различного вида и разного типа проводимости, например pGe — nGaAs. Главное отличие гетеропереходов от типичного р-n-перехода заключалось в том, что в обычных р-n-переходах используется один и тот же вид полупроводника, например pSi — nSi. Проще говоря, гетеропереход представляет собой соединение двух различных по химическому составу полупроводников. Полупроводниковая система с различными гетеропереходами называется гетероструктурой.

 

Однако сначала научное сообщество с недоверием отнеслось к попыткам создания идеального гетероперехода с бездефектной границей, идею лазера на двойной гетероструктуре восприняли как надуманную теорию. Поскольку в гетеропереходах используются разные материалы, необходимо, чтобы у этих материалов с высокой точностью совпадали два параметра — температурный коэффициент расширения и постоянная решетки. Из сказанного следует, что количество мате-риалов для гетеропереходов ограничено. Наиболее распространенными из этих пар являются германий (Ge), арсенид галлия (GaAs), фосфид индия (InP), четырехкомпонентный раствор (InGaAsP).

 

В 1963 г. Ж.И. Алферов и Г. Кремер независимо друг от друга открыли аналоговые лазеры, работающие на этих структурах. Дл я получения гетероперехода необходима правильная гетеропара. Впрочем, еще в 1915 г. было создано химическое вещество AlAs (арсенид алюминия), имеющее очень близкие к GaAs свойства. Однако AlAs химически нестабилен: он самоуничтожается при высокой влажности и температуре. Поэтому был выбран гетеропереход GaAs/AlAs, но он оказался не очень надежным, Ж.И. Алферов взял в качестве основы гетероперехода иную гетеропару — GaAs / GaAsP. Но лазерная адаптация этих элементов происходила только при низких температурах. Пришлось искать новые пути. Один из помощников Алферова хранил кристаллы AlGaAs, они и послужили основой для дальнейших экспериментов гетepoпара GaAs/AlGaAs позволяла создать решеточно-согласованную гетероструктуру.

 

Благодаря открытию идеальных гетеропереходов удалось расширить диапазон применения лазера. Ж.И. Алферов занялся исследованиями нанотехнологий. Гстероструктура представляет собой не что иное, как кристалл, в котором меняется химический состав и соответственно физические свойства. В итоге получается вещество, обладающее совершенно иными качествами, чем исходный материал. А когда речь идет о наногетероструктурах, то изменения происходят в наномасштабах: 1 нм (нанометр) равен 10 ангстрем, или 〖10〗^(-9) м. Коллега Ж. И. .Алферова Лео Есаки (тоже Нобелевский лауреат) как-то сказал, что гетероструктуры — это кристаллы, созданные руками человека, а исходные материалы созданы руками Бога.

 

Первый полупроводниковый лазер заработал при лаборатории физико-технического факультета в 1970 г. Так появилась волоконно-оптическая связь, благодаря чему стало возможным воспроизведение компакт-дисков в проигрывателях. Компоненты, основанные на гетероструктурах, используются почти во всех современных устройствах — в мобильных телефонах, солнечных батареях, сети Интернет, светодиодах и т.д. С полупроводниковыми системами были так или иначе связаны все новейшие технологии, созданные в XX в. Поэтому открытия, совершенные Ж.И. Алферовым в этой области, имеют огромное значение.

 

100 великих русских изобретений, Вече 2008