ЭНТУЗИАЗМ НЕ УГАСАЕТ!

26 ноября исполняется 70 лет со дня рождения видного российского ученого, заместителя директора Института физики полупроводников СО РАН, члена-корреспондента РАН, доктора физико-математических наук, профессора Игоря Георгиевича Неизвестного, лауреата Государственной премии РФ в области науки и техники

А.Асеев, член-корреспондент РАН,
директор Института физики полупроводников СО РАН,

В.Шумский, д.ф.-м.н.,
главный научный сотрудник, лауреат Государственной премии

Различные философские направления по-разному относятся к роли личности в истории. Одни утверждают, что личность — ничто, а основную роль играют идеи и массы, или, как пелось раньше, — "когда страна прикажет быть героем, у нас героем становится любой". Другие, напротив, саму историю склонны видеть как цепь поступков людей, стоящих у власти. Авторы этой статьи не знают, кто прав и существует ли какой-нибудь однозначный ответ на этот вопрос. Зато они убеждены в том, что Институту физики полупроводников при его создании с личностями крупно повезло и повезло дважды. В первый раз тогда, когда на пост директора и организатора института был назначен Анатолий Васильевич Ржанов, а во второй раз — когда Анатолий Васильевич выбрал своим первым заместителем тогда совсем молодого человека — Игоря Георгиевича Неизвестного.

Этот выбор оказался настолько удачным, что и сейчас, по прошествии почти сорока лет Игорь Георгиевич по-прежнему находится в самой гуще событий — деятельности института.

А началось все в прошлом веке и совсем в другой эпохе. Игорь Георгиевич в 1955 году окончил Московский энергетический институт в первом выпуске по совершенно новой тогда специальности "физика полупроводников и диэлектриков". Еще будучи студентом, он проходил практику в НИИ-35 — закрытой организации, которая стала одним из лидеров отечественной микроэлектроники, а после окончания МЭИ молодой специалист под руководством академика А.Ржанова в течение семи лет работает в лаборатории физики полупроводников знаменитого Физического института АН СССР им. П.Н. Лебедева. В 1962 году А.Ржанов предлагает И.Неизвестному стать его заместителем во вновь организующемся институте. Нет сомнения, что Анатолий Васильевич — фронтовик, разведчик, ученый, личность с большой буквы — увидел в молодом сотруднике будущего соратника.

Вообще-то среди всего "московского десанта" случайных людей не было. В Сибирь поехали энтузиасты, романтики, люди не только увлеченные наукой, но и готовые во имя ее на будничную работу по организации института, строительству, оснащению оборудованием, короче, — на все, что потребуется. Огромную часть этой работы взвалил на свои плечи Игорь Георгиевич.

Проблема второго человека в научной команде существовала всегда. Его роль, права и обязанности, эффективность работы во многом определяются мировоззрением лидера. Но главное, безусловно, кроется в его собственных личностных качествах. Он должен быть единомышленником лидера по всем принципиальным вопросам, но в то же время должен знать не только "что делать", но и "как делать", то есть обладать "технологическим" видением проблем и не только научных. Игорь Георгиевич таким видением обладает. Вместе с А.Ржановым и другими ведущими сотрудниками он разрабатывает программы работ института. Во главу угла ставится единство технологии полупроводников, теории, физического эксперимента и практической реализации научных разработок. Ставка была сделана на развитие самых передовых технологий получения тонких полупроводниковых пленок — газофазную, жидкофазную, наконец, молекулярно-лучевую эпитаксию и на работы в области физики поверхности и микроэлектроники. Но все полупроводниковые технологии, направленные на создание приборов, должны ставиться в специальных сверхчистых помещениях для предотвращения попадания даже пылинки на полупроводниковую пластину на всех стадиях технологического процесса. Таких помещений у института не было, и Игорь Георгиевич возглавил работу по их созданию. А дальше были неоднократные обсуждения проекта термостатированного корпуса ("термостата", как его стали называть) с сотрудниками ГИПРОНИИ, личная приемка от строителей каждой комнаты и, наконец, оборудование корпуса современным технологическим и исследовательским оборудованием. Понятно, что для обсуждения проекта и контроля его строительства нужно было стать специалистом и в этой области, и Игорь Георгиевич в этом преуспел. Когда корпус был сдан в эксплуатацию, стало понятно, что в Академии наук ничего подобного нет. В стране подобные "чистые" помещения были, но лишь на заводах-флагманах ВПК.

Как в пресловутом бендеровском Рио-де-Жанейро, все сотрудники термостата — и женщины, и мужчины — ходили в белых нейлоновых костюмах и шапочках. Перед тем, как их надеть, все проходили через "чистилище" — специальные камеры, где сдувались мельчайшие пылинки. Чистые комнаты были герметично отделены от внешней среды, и в них подавался очищенный воздух. Стены, покрашенные специальной пыле- водоотталкивающей краской, блестели, полы были сделаны из специальных непроводящих плит. На каждом этаже находились две "экранированные" комнаты, полностью одетые в металл. В них и сейчас можно проводить измерения токов до 10^-14 А и ниже. У человека, который попадал в термостатированный корпус первый раз, при виде одетых в белое фигур, установок необычайной конфигурации, колонн электронных микроскопов, гигантских магнитов, создавалось впечатление, что это очень похоже на кадры фантастических фильмов...

За огромный личный вклад в строительство уникального термостатированного корпуса института в 1970 году И.Неизвестный был награжден Орденом Трудового Красного Знамени.

Большое внимание И.Неизвестный уделял подбору, расстановке и воспитанию кадров и не только научных. На первых порах, когда лаборатории в институте можно было сосчитать на пальцах, Игорь Георгиевич лично беседовал с каждым, кто поступал на работу. Один из авторов помнит, что это был обстоятельный душевный разговор, который в самой малой степени касался профессиональных вопросов: в этом отношении Анатолий Васильевич и Игорь Георгиевич полностью полагались на заведующих лабораториями. Скорее, это был своеобразный тест на совместимость претендента с уже имеющимся коллективом и, самое главное — попытка определить его место в будущем коллективе, который пока существовал по преимуществу в воображении его создателей.

Игорь Георгиевич прекрасно понимал, что главное богатство института — это люди, это творческая атмосфера, которая может сохраняться только если существует постоянный приток молодежи. Как это ни парадоксально, но, по-видимому, большая ответственность, которая легла на плечи Игоря Георгиевича в его молодые годы, сформировала его бережное, можно сказать, отеческое отношение к молодежи, которое осталось неизменным по сей день. Игорь Георгиевич в течение многих лет руководит комиссией по приему вступительных и кандидатских экзаменов, он постоянный участник комиссии, которая оценивает работы, представленные на ежегодный конкурс научных работ, большое время он уделяет взаимодействию с советом молодых ученых. Его трудами в институте открыта базовая кафедра НГТУ "Микроэлектроника и полупроводниковые приборы". К чтению курсов лекций он привлек лучших специалистов института, а сам много лет читает специализированный курс "Основы быстродействующей микро- и наноэлектроники".

Научные интересы Игоря Георгиевича с самого начала его деятельности были связаны с физикой полупроводников, проблемами микроэлектроники, с исследованием свойств поверхности и границ раздела фаз и, в частности, границы раздела полупроводник–диэлектрик. Важность этой проблемы очень велика. Известно, что при реализации идеи создания полупроводникового прибора, использующего эффект модуляции проводимости полупроводниковой пленки поперечным электрическим полем, приложенным с помощью изолированного затвора (МДП-транзистора), которая была высказана известными американскими учеными Шокли и Пирсоном в 1948 году, возникли трудности, что отодвинуло реализацию идеи на десятилетия. Эти трудности не в последнюю очередь были связаны с наличием поверхностных состояний на границе, захватом на них свободных носителей заряда и уменьшением глубины модуляции проводимости. В 1960 году появилось сообщение о первом МДП — транзисторе на основе Si/SiO₂.

Это явилось следствием громадных усилий, прежде всего в технологической области. Однако по ряду соображений очень желательно было бы изучить МДП-системы на основе других полупроводников — например, германия, арсенида галлия, — рассмотреть механизмы рассеяния носителей заряда в инверсионных каналах, процессы их захвата на состояния, а также механизмы генерации при неравновесных условиях и вопросы нестабильности МДП-структур. Эта задача была успешно решена при выполнении комплексной программы исследования фундаментальных свойств МДП-микроэлектроники, проведенной в Сибирском отделении в 1971 — 1975 гг.

Большой вклад внесли работы И.Неизвестного и его коллег в исследование свойств гетеропереходов и использования их в фотоэлектронике. Им удалось создать трехцветные (т.е. чувствительные в трех спектральных диапазонах длин волн) линейки фотоприемных устройств с очень высокими пороговыми характеристиками. Эти трехцветные ФПУ использовались для отработки системы самонаведения в ракетах класса "земля — воздух".

Но наибольший успех сопутствовал разработкам И.Неизвестного с коллегами в области исследования узкозонного полупроводника — твердого раствора свинец–олово–теллур, легированного индием. В области температур ниже 20 градусов Кельвина в этом соединении происходит фазовый переход, в результате чего кардинально меняются его свойства: оно становится диэлектриком с чрезвычайно большим временем релаксации фотопроводимости. Фотоприемники на основе этого соединения могут зарегистрировать поток в несколько сотен падающих фотонов в секунду в спектральном диапазоне до 25 мкм. Это означает, что эти фотоприемники могут "увидеть" тела, имеющие очень низкую температуру. Однако такая высокая чувствительность не позволяет использовать приемники в земных условиях из-за очень большого фонового излучения, в том числе и излучения Земли. Область их применения — космос и "смотреть" они должны в космос. Они могут использоваться как для изучения спектров астрономических объектов, так и для обнаружения слабо нагретых тел, вращающихся на околоземных орбитах, — так называемого "космического мусора". Но все эти блестящие возможности оставались только возможностями: как всегда, дьявол скрывался в деталях. Для всех описанных применений нужно иметь не один фотоприемник, а линейку фотоприемников, а еще лучше — матрицу, причем очень высокие требования накладываются на однородность элементов и на отсутствие оптоэлектронной связи между ними. Для обработки сигнала нужно было разработать схемы считывания, которые бы работали при гелиевых температурах. Отсюда сразу вытекала необходимость разработки технологии тонких эпитаксиальных пленок, которая и была проведена. Вместе с другими учеными за "Открытие, экспериментальное и теоретическое исследование нового класса фоточувствительных полупроводниковых материалов" И.Неизвестный в 1995 году был удостоен Государственной премии РФ. В планах работ предполагалось поставить фотоприемные устройства в космический телескоп, при помощи которого хотели получить новые данные о строении Вселенной. Но этим планам не суждено было сбыться — у страны не стало денег.

Между тем в микроэлектронике обозначилась новая проблема. В течение многих лет развития полупроводникового приборостроения отчетливо выявилась тенденция к уменьшению размеров элементов схемы. В конечном итоге это привело к появлению СБИС — сверхбольших интегральных схем. И тогда перед учеными встал вопрос: а что же дальше? До каких пределов возможно уменьшение размеров элементов, и каково применение таких схем, если их создание станет возможным? Ответ был таков: размер элемента ограничен размерами атома и одно из возможных, а, может быть, и лучшим применением является создание квантового компьютера, то есть компьютера, у которого вместо привычного классического бита используется квантовый бит — кубит, квантовая частица, которая может находиться в двух состояниях. Как показали теоретики, в качестве кубита лучше использовать ядерный или электронный спин, и в настоящее время существуют предложения по конструкции квантового компьютера. Основная техническая проблема заключается в точном размещении атомов на расстоянии 10–100 нанометров друг от друга, то есть создания линейки кубитов и сопутствующих линеек затворов, считывающих транзисторов и прочих необходимых элементов, расположенных на тех же расстояниях. Игорь Георгиевич — человек чрезвычайно чуткий ко всему новому — одним из первых откликнулся на вызов теоретиков. Под его руководством создана группа, которая занимается поисками технологических возможностей создания макета квантового компьютера.

Не угасает с годами энтузиазм Игоря Георгиевича. Ни одна крупная конференция по интересующим его вопросам не обходится без его выступления. Правда, в последние годы он преимущественно принимает участие в отечественных форумах. Он является руководителем грантов РФФИ и Миннауки. До позднего вечера не гаснут окна в его просторном рабочем кабинете, к нему приходят много людей и он находит время выслушать каждого...

Коллеги об И.Неизвестном:

С.Богданов, доктор физико-математических наук, профессор, член-корреспондент РАН, лауреат Государственной премии:
"Я знаю Игоря Георгиевича Неизвестного более 40 лет. Что постоянно меня поражает в нем, так это его неуемная энергия, выдающийся организаторский талант и колоссальная работоспособность".

Главный энергетик ИФП СО РАН О.Пузыня:
"...Игорь Георгиевич и сейчас принимает активное участие теперь уже в реконструкции термостатированного корпуса. Как и раньше он вникает во все детали и тонкости".

Е.Черепов, к.ф.м.н. заведующий отделом:
"Обычно отцы-основатели закладывают камень в фундамент, предоставляя другим строить, но ИГ не только заложил камень, но и построил термостат (т.е. форму), и наполнил его содержанием (от германиевого диода — через поверхностные состояния — к одноэлектронному транзистору)".

А.Кравченко, доктор физико-математических наук, профессор:
"...Это человек, который умеет эффективно и творчески работать в команде единомышленников, умеет подчинить свои интересы интересам команды, коллектива. Его большая энергия и настойчивость, его умение доводить начатое дело до логического завершения в значительной степени обеспечило успешное развитие нашего института — строительство лабораторных корпусов, насыщение лабораторий новейшим современным оборудованием, формирование научных направлений института, становление творческого, дружного и сплоченного коллектива".

П.Бородовский, доктор физико-математических наук:
"...ученый и организатор науки, Игорь Георгиевич прошел большой путь от исследований, связанных с созданием первых транзисторов, до современных интегральных схем и наноэлектроники. Ему свойственен широкий научный кругозор, способность быстро воспринимать и поддерживать новое в научных исследованиях. Он интересный собеседник, живо реагирующий на текущие события, активный участник научных семинаров, всегда доброжелательный в общении особенно с начинающими свой путь в науку молодыми сотрудниками".

А.Чаплик, д.ф.-м.н., профессор, заведующий теоретической лабораторией:
"Для Игоря Георгиевича характерно обостренное чувство нового. Он всегда стремился к тому, чтобы в институте велись работы, относящиеся к самому переднему краю науки. Так было в свое время с физикой тонких пленок, с наноэлектроникой и квантовым компьютером".