苏联的半导体之父是谁

苏联的半导体之父是（阿布拉姆·费奥多罗维奇·约飞）。

阿布拉姆·费奥多罗维奇·约飞，苏联物理学家。生于波尔塔瓦省。先后在彼得堡工学院和慕尼黑大学学习。1913年起任彼得堡综合技术学院教授，1920年当选为俄国科学院院士，后两次担任苏联科学院副院长(1926—1929，1942—1945)。1951年起历任苏联科学院列宁格勒物理技术研究所所长、半导体实验室主任、半导体研究所所长等职。在半导体、电解质物理学、晶体力学方面有开拓性的研究成果。

导读

背景

在隐藏于笔记本电脑或者智能手机中的每个现代微型电路中，你都会看到晶体管。晶体管是一种小型半导体器件，它控制电流流动，即电子的流动。

如果用光子（光的基本粒子）取代电子，那么科学家们将有望创造出新型计算系统，这种系统将能够处理以接近光速流动的大量信息。

目前，在量子计算机中，光子被认为是传递信息的最佳方案。然而，这些仍然只是假想计算机。它们按照量子世界的规律运作，并且能比大多数最强大的超级计算机更加高效地解决某些问题。

虽然创造量子计算机没有基本限制，但是科学家们仍然没有选择出哪种材料平台可以最方便且有效地实现量子计算机概念。目前，超导电路、冷原子、离子、钻石中的缺陷以及其他系统，为了被未来量子计算机选中而展开竞争。

创新

这一次，科学家们提出了半导体平台和二维晶体。近日，维尔茨堡大学（德国）、南安普顿大学（英国）、格勒诺布尔-阿尔卑斯大学（法国）、亚利桑那大学（美国）、西湖大学（中国）、俄罗斯科学院约飞物理技术研究所、圣彼得堡国立大学的科学家们组成的国际科研团队研究了光子是如何在世界上最薄的半导体晶体平面中传播的。结果是，空间中的光线偏振分布类似于三色的海螺。物理学家们的研究成果为创造单原子光学晶体管（量子计算机的组件）开辟了道路，有望实现光速计算。研究论文发表在《自然纳米技术（Nature Nanotechnology）》期刊上。

技术

研究人员研究了光线在二硒化钼（MoSe2）二维晶体层中的传播。二硒化钼只有一个原子的厚度，是世界上最薄的半导体晶体。研究人员发现，偏振光在这种极细晶层中的传播取决于光线传播的方向。这个现象是由于晶体中的自旋轨道相互作用引起的。有意思的是，正如科学家们所指出的，这幅图展示的偏振光空间分布非同寻常，看上去像五彩缤纷的的海螺。

实验中所用的非常精细的二硒化钼晶体是在维尔茨堡大学 Sven Höfling 教授实验室中合成的。它是欧洲最佳的晶体生长实验室之一。在圣彼得堡国立大学教授 Alexey Kavokin 的监督下，科学家们在维尔茨堡和圣彼得堡进行测量。Mikhail Glazov 在开发理论基础中扮演了重要角色。他是俄罗斯科学院的通信成员、圣彼得堡国立大学自旋光学实验室的雇员、约飞物理技术研究所的首席研究助理。

价值

圣彼得堡国立大学自旋光学实验室的领头人 Alexey Kavokin 教授表示：“我预见，在不久的将来，二维单原子晶体将用于量子设备中的信息传输。对于经典的计算机与超级计算机需要花很长时间才能完成的任务来说，量子计算设备完成起来非常快。因此，量子技术有着巨大的危险，可以与原子d的危险相提并论。例如，在量子技术的帮助下，非常迅速地非法入侵银行保护系统将成为可能。这就是如今密集的研究工作在进行的原因所在。这些工作包括创造保护量子设备的手段，即量子加密技术。而我们的工作主要为半导体量子技术作出了贡献。”

此外，正如科学家们所提到的，这项研究是朝着研究光诱导（即出现在光线下）的超导性迈出的重要一步。当材料允许电流以零电阻通过时，超导现象就发生了。目前，这种状态无法在零下70摄氏度以上的温度条件下实现。可是，如果找到合适的材料，这项发现有可能将电力零损耗地传输到地球上的任何位置，并创造出新一代的电动马达。应该被记住的是，2018年3月，Alexey Kavokin 的研究团队曾预测，含有超导金属（例如铝）的结构，有助于解决这个问题。如今，圣彼得堡国立大学的科学家们正在寻找途径获取他们理论的实验证据。

参考资料

【1】http://english.spbu.ru/news/3015-three-colour-rapana-physicists-have-let-light-through-the-plane-of-the-world-s-thinnest-semiconductor-crystal

若尔斯-阿尔费罗夫，来自俄罗斯圣彼得堡约飞物理技术学院，1930年3月15日出生于白俄罗斯的维捷布斯克，1952年毕业于列宁格勒的乌里扬诺夫电子技术学院电子系。自1953年起，他一直担任约飞物理技术学院科学委员会委员。他曾经获得物理学和数学博士学位，并于1970-1971年间成为美国伊利诺伊大学访问学者。从1962年起，他一直致力于半导体异质结构的研究，任约飞学院院长若尔斯-阿尔费罗夫简介，俄罗斯科学院副院长。

他获得了两个科学学位：1961年技术科学候选人以及1970年物理数学博士学位-两个学位都是Ioffe研究所授予的。在1970-1971年度，他作为访问学者在美国伊利诺斯大学学习进修。自1962年开始若尔斯-阿尔费罗夫简介，他致力于III-V半导体异质结构领域的研究。他对物理学和III-V半导体异质结构技术，特别是在喷射特性、激光器的开发、太阳能电池、发光二极管、取向方法等方面作出了杰出贡献。现代异质结构物理学和电子学因此而创立。由于他在这方面所取得的成就，阿尔费罗夫教授获得苏联、俄罗斯与国际许多奖项和荣誉会员称号以及2000年的诺贝尔奖。

1990年，阿尔费罗夫教授被选为苏联科学院(后改名为俄罗斯科学院)的副院长，仍担任此职。

阿尔费罗夫著有4本专著，发表了500多篇科学论文，在半导体技术方面有着50多项发明。

有一颗小行星是以若尔斯?阿尔费罗夫的名字命名的(2001年)。

瑞典皇家科学院宣布，俄罗斯科学家泽罗斯·阿尔费罗夫、美国科学家赫伯特·克勒默和杰克·基尔比，因在“信息技术方面的基础性工作”而获本年度诺贝尔物理学奖。

瑞典皇家科学院发布的新闻公报说，三位科学家“通过发明快速晶体管、激光二极管和集成电路”，为现代信息技术奠定了坚实基础。其中，阿尔费罗夫和克勒默将分享今年一半的诺贝尔物理学奖奖金，以表彰他们在半导体异质结构研究方面的开创性工作。基尔比则因在发明集成电路中所作的贡献，而获得了总额为900万瑞典克朗（约合100万美元）的奖金的另一半。

现代信息技术近几十年深刻改变了人类社会，它的发展必须具备两个简单但又是基本的先决条件：一是快速，即短时间里传输大量信息；二是体积小，携带起来方便，在任何场合都能使用。三位科学家的成果满足了这两个要求。

阿尔费罗夫与克勒默为满足上述第一个先决条件作出了重要贡献。他们发明的半导体异质结构技术，已广泛应用于制造高速光电子和微电子元件。所谓异质结构半导体，主要由很多不同带隙的薄层组成。通信卫星和移动电话基站等都采用了异质结构技术制造的快速晶体管。利用异质结构技术制造的激光二极管，也使光纤电缆传输因特网信息得以实现。半导体异质结构技术还可用于制造发光二极管，汽车刹车灯和交通灯等都用到发光二极管，常用的电灯在未来也有可能被发光二极管取而代之。

富兰克林学会Ballantyne奖章(美国，1971年)；

列宁奖(苏联，1972年)；Hewlett-Paccard欧洲物理学奖(1978年)；

国家奖(苏联，1984年)；GaAs及相关化合物国际研究会奖及Heinrich Welker奖章(1987年)；

A. P. Karpinskii奖(德意志联邦共和国，1989年)；

A. F. Ioffe 奖(俄罗斯科学院，1996年)；Demidov奖(俄罗斯联邦，1999年)；

A. S. Popov 奖章(俄罗斯科学院，2000年)；

Nick Holonyak Jr. 奖(美国光学学会，2000年)；

诺贝尔奖(瑞典，2000年)；Kyoto奖(Inamori基金会，日本，2001年)；

国家奖(俄罗斯联邦，2001年)；

V.I. Vernadskiy奖(乌克兰国家科学院，2001年)；

金盘奖(美国成就学院，2002年)；

国际光学工程学会金质奖章(国际光学工程学会，2002年)；

全球能源奖(俄罗斯联邦，2005年)

阿尔费罗夫和克勒默发明了用于快速光电和微电子元件的半导体异质结构技术。异质结构是由具有不同禁带宽度的半导体材料薄层构成（如砷化镓、铝镓砷化合物、磷化铝、铝镓砷磷化合物、硅、锗硅合金等）。这些薄层，可薄至单原子层，也可厚至几个微米。通常人们用晶体结构互相匹配的材料构成异质结构。

异质结构技术非常重要。通信卫星和移动电话基站等采用了异质结构技术制造的快速晶体管。利用异质结构技术制造的激光二极管，可应用于光纤通讯网络和光数据存储（CD和DVD）。半导体异质结构技术还可用于制造发光二极管，汽车刹车灯和交通灯等都用到发光二极管。异质结构对科学研究也具有非常重要的意义，在半导体接触层中形成的二维电子气所具有的特性是研究量子霍尔效应的出发点。

基尔比是集成电路的发明者之一，第一块集成电路就由他研制成功。由于集成电路的发明，微电子已成为所有现代技术发展的基础。由于微电子技术的广泛应用，电子设备的体积大大缩小，功能和速度大大加强，对环境的污染也得到减轻。

---