Stafeev, Vitaly Ivánovich

Vitaly Ivánovich Stafeev
Fecha de nacimiento 1 de enero de 1929( 1929-01-01 )
Lugar de nacimiento Con. Krasnoselskoye , Akmola Okrug , ASSR kazajo , RSFS de Rusia , URSS
Fecha de muerte 16 de febrero de 2013 (84 años)( 2013-02-16 )
Un lugar de muerte Zelenogrado , Moscú , Rusia
País  URSS → Rusia 
Esfera científica física de semiconductores , sensores de semiconductores , microelectrónica y fotoelectrónica
alma mater Universidad Estatal de Kazajstán nombrada en honor a S. M. Kirov
Titulo academico Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas
Título académico Profesor
Premios y premios
Orden de Honor - 2004 Medalla "Al Valor Laboral" - 1959
Medalla jubilar "Por el trabajo valiente (Por el valor militar). En conmemoración del 100 aniversario del nacimiento de Vladimir Ilich Lenin" Medalla "Veterano del Trabajo"
Científico de Honor de la RSFSR.png Premio Estatal de la URSS - 1982 Premio Estatal de la URSS - 1986 Premio Estatal de la Federación Rusa - 2000

Vitaly Ivanovich Stafeev ( 1 de enero de 1929 , el pueblo de Krasnoselskoye , distrito de Akmola , Kazak ASSR , RSFSR , URSS  - 16 de febrero de 2013 , Zelenograd , Moscú , Rusia ) es un científico soviético y ruso en el campo de la física de los dispositivos semiconductores . sensores , microelectrónica y fotoelectrónica [1 ] [2] [3] [4] [5] [6] . Científico de Honor de la RSFSR (1979); Laureado del Premio Estatal de la URSS en el campo de la ciencia y la tecnología ( 1982 ) y ( 1986 ), Laureado del Premio Estatal de la Federación Rusa en el campo de la ciencia y la tecnología ( 2000 ) [7] .

Actividad científica

En 1952 se graduó de la Facultad de Física y Matemáticas de la Universidad Estatal de Kazajstán que lleva el nombre de S. M. Kirov .

Habiendo recibido una referencia al Instituto Físico-Técnico de la Academia de Ciencias de la URSS (la ciudad de Leningrado, ahora San Petersburgo ), estuvo entre los que sentaron las bases para la física y la tecnología de los dispositivos semiconductores en la URSS . Aquí participó en el desarrollo y fabricación de los primeros rectificadores de germanio de alta corriente para corrientes de hasta 3000 amperios para el primer submarino nuclear . Estos trabajos, por los que recibió su primer premio del gobierno , sentaron las bases para la electrónica de semiconductores de potencia en la URSS [8] . 

En 1955-1958, Vitaly Ivanovich realizó una amplia gama de estudios sobre las propiedades del germanio dopado con diversas impurezas , descubre nuevos mecanismos para el funcionamiento de dispositivos semiconductores (1958), basados ​​en el uso de una interacción activa entre transiciones que inyectan carga fuera de equilibrio portadores y la región base de una estructura semiconductora. En 1959, defendió su tesis doctoral "Nuevos principios de funcionamiento de dispositivos semiconductores" en el Instituto Fisicotécnico de la Academia de Ciencias de la URSS. El académico A.F. Ioffe , que estuvo presente en la defensa, en su discurso valoró mucho el trabajo presentado y felicitó al instituto por el “nacimiento del Shockley soviético ” [9] . En 1961, V. I. Stafeev defendió su tesis doctoral en el Instituto de Física de la Academia de Ciencias de la URSS (Moscú). Luego comienza su carrera docente como profesor en el Instituto Politécnico de Leningrado (1962-1964).

En junio de 1964, V. I. Stafeev se convirtió en el primer director y organizador del Instituto de Investigación Científica para Problemas Físicos (NIIFP, Zelenograd), creado como parte del Centro Científico de Microelectrónica en la ciudad de Zelenograd . Este instituto estaba destinado a llevar a cabo investigación y desarrollo avanzados en el campo de nuevos principios para obtener y procesar información, tecnologías avanzadas de microelectrónica, nuevos circuitos y dispositivos microelectrónicos utilizando los últimos logros de la ciencia y la tecnología. Se supuso que la NIIFP tendría total libertad para elegir temas y adquirir el equipo científico y tecnológico necesario.

En ese momento (mediados del siglo XX ), la microelectrónica de estado sólido se estaba desarrollando intensamente en los EE . UU . Utilizando el descubrimiento de Robert Noyce , quien creó el primer circuito integrado de silicio en 1959, Fairchild Semiconductor lanzó el amplificador operacional monolítico (op-amp) μA702 en 1963 y el amplificador operacional μA709 a finales de 1965. En 1967, National Semiconductor lanzó un amplificador operacional integrado mejorado, el LM101 [10] .

Vitaly Ivanovich estaba al tanto de estos logros. Fue uno de los primeros en comprender que esta forma de microminiaturización de las herramientas de procesamiento de información puede enriquecerse significativamente con el desarrollo de la electrónica funcional , en particular los dispositivos con acoplamiento volumétrico. Además, ya tenía claro en ese momento que la posibilidad de automatización basada en los logros de la microelectrónica en un futuro cercano dependería del grado de desarrollo de los sensores para magnitudes no eléctricas.

Por lo tanto, se eligieron las siguientes como las principales direcciones científicas de la investigación del NIIFP en el campo de la electrónica de semiconductores:

En el período de 1964 a 1969, V. I. Stafeev logró formar un instituto de investigación de clase mundial en toda regla. Al describir la atmósfera de la NIIFP de esa época, el académico de la Academia Rusa de Ciencias R. A. Suris , que trabajó allí en esos años, escribe que “La atmósfera de búsqueda profunda, característica del Phystekh de Leningrado, reinaba en la NIIFP” [11] .

A partir de 1964, bajo la supervisión directa de V. I. Stafeev, se desarrolló una dirección original en el estudio del acoplamiento de plasma a granel entre estructuras de semiconductores. En la intersección de la física de semiconductores , la tecnología informática y la neurofisiología , se crearon análogos de estado sólido de las neuronas , se desarrollaron circuitos y principios para construir dispositivos lógicos y sistemas informáticos basados ​​en ellos. Se continuaron las investigaciones de las propiedades electrofísicas de las películas moleculares (películas de Langmuir ) iniciadas en Leningrado, lo que demostró de manera convincente las perspectivas de su uso para crear elementos microelectrónicos. Se estudiaron las propiedades electrofísicas de los cristales líquidos. Se llevaron a cabo importantes estudios teóricos y experimentales sobre los procesos de amplificación por inyección en estructuras con uniones pn , a partir de los cuales surgió una nueva clase de fotodetectores: los fotodiodos de inyección. Se han realizado importantes estudios sobre dispositivos con resistencia diferencial negativa. Los sensores magnéticamente sensibles, propuestos por V. I. Stafeev, continuaron su desarrollo durante su trabajo en el Instituto Fisicotécnico de la Academia de Ciencias de la URSS.

Siendo el presidente del Consejo de Coordinación Interdepartamental sobre Microelectrónica (MKSM) especialmente creado y la sección "Microelectrónica" en el Consejo Científico sobre Semiconductores en el Presidium de la Academia de Ciencias de la URSS (Presidente - Académico A.F. Ioffe ), Vitaly Ivanovich hizo un gran trabajo a nivel nacional para coordinar los esfuerzos de los equipos que trabajan en temas de semiconductores. Organiza la publicación de la colección científica y técnica "Microelectrónica", que comienza a publicarse bajo la dirección de F. V. Lukin , participa en la organización de la revista "Microelectrónica", participa en el trabajo del consejo de expertos del Comité sobre Lenin. y Premios Estatales de la URSS. En 1966, V. I. Stafeev organizó el Departamento de Microelectrónica en la Facultad de Física y Electrónica Cuántica del Instituto de Física y Tecnología de Moscú, que dirigió hasta 1970.

El cambio paulatino en la política científico-técnica de la dirección de la industria electrónica, que puso en primer plano la reproducción de productos fabricados en EE.UU. , provocó el recorte de nuevos desarrollos originales. En el verano de 1969, V. I. Stafeev solicitó al Ministro del Ministerio de Asuntos Económicos de la URSS que lo liberara del cargo de director de NIIFP y se fue a trabajar al Instituto de Investigación de Física Aplicada (ahora " NPO ORION ") como jefe de departamento.

Desde 1969, las actividades científicas y organizativas de V. I. Stafeev se han vuelto inseparables de la investigación y el desarrollo de dispositivos semiconductores para equipar sistemas y complejos óptico-electrónicos en interés de la ciencia, la industria, la defensa y la seguridad, el espacio y otras industrias. 

En el período de 1972 a 1996, bajo la dirección de V. I. Stafeev, se llevó a cabo el desarrollo e investigación de fotodetectores de rango ultravioleta basados ​​en compuestos A 3 B 5 para sistemas de astrocorrección, fotolitografía y otras aplicaciones. Estos fotodetectores se utilizaron en el estudio de Venus , Marte y cometas del sistema solar . Se desarrollaron fotodetectores para el rango espectral de hasta 24 μm basados ​​en silicio dopado con boro para equipos utilizados en condiciones espaciales de bajo fondo.

Mientras trabajaba en NIIPF, Vitaly Ivanovich continuó estudiando los efectos de un campo sólido en semiconductores, que comenzó en 1962 en Leningrado. Sus resultados permitieron crear moduladores ultrarrápidos de radiación infrarroja, descubrir la población de inversión de niveles de impurezas en campos eléctricos fuertes y crear láseres en el rango submilimétrico. 

Durante 30 años (1970-2000), Vitaly Ivanovich prestó mucha atención a la investigación, el desarrollo y la organización de la producción de monocristales y capas epitaxiales de un nuevo material semiconductor: telururo de cadmio-mercurio (CMT), fotodetectores y fotodetectores infrarrojos (3 -5 y 8-12 micras) basado en él para radiogoniometría térmica, imágenes térmicas y otras aplicaciones civiles y de defensa.

Como resultado de los estudios realizados en 1971-1975, se descubrió un estado semimetálico de "impureza" en CRT. Por estos trabajos, Stafeev VI recibió el título de Laureado del Premio Estatal de la URSS en 1982.

En 2000, Vitaly Ivanovich, junto con sus alumnos ( L. A. Bovina , K. O. Boltar , E. A. Klimanov , V. P. Ponomarenko , V. N. Solyakov ) recibió el Premio Estatal de la Federación Rusa por el trabajo “Soluciones sólidas de telururos de cadmio-mercurio y fotodiodos basados ​​en para la tecnología infrarroja de nueva generación.

Zh. I. Alferov dijo que para hacerse famoso, Vitaly Ivanovich podría haberse limitado solo a su trabajo en CRT [12] .

En 1974, un nuevo fenómeno termoeléctrico predicho por V. I. Stafeev en 1960, la transferencia de calor por portadores inyectados en estructuras semiconductoras con unión pn , fue confirmado experimentalmente en el NIIPF . El uso de este fenómeno hace posible crear una nueva clase de enfriadores termoeléctricos eficientes [13] . Este descubrimiento fue muy valorado por Zh. I. Alferov, quien llamó a Vitaly Ivanovich la "Estrella de Phystech" [12] .

Mientras trabajaba en NIIPF, V. I. Stafeev continuó el trabajo organizativo activo. Como vicepresidente de la sección "Semiconductores de brecha estrecha" del Consejo Científico en el Presidium de la Academia de Ciencias de la URSS sobre el problema "Física de los semiconductores" (1970-1997), organiza numerosas conferencias, seminarios y simposios en toda la Unión. sobre este problema, toma parte activa en la creación de una sucursal del NIIPF en Moscú, Bakú. Estos simposios y seminarios, realizados en diferentes regiones del país, han ayudado significativamente a formar nuevos equipos de investigación en Rusia y países vecinos.

Junto con esto, Vitaly Ivanovich continúa su trabajo como miembro del consejo de expertos de la Comisión Superior de Certificación , miembro del consejo editorial de las revistas de la Academia de Ciencias de la URSS " Física y Tecnología de Semiconductores " y " Ingeniería de Radio y Electrónica ". ", editor en jefe de la serie 22 de la revista "Cuestiones de tecnología de defensa".

El círculo de intereses de Vitaly Ivanovich era extremadamente amplio y nunca se limitó a sus funciones laborales. A lo largo de su vida, compartió generosamente sus ideas con numerosos estudiantes y personas de ideas afines y trató de brindarles todo el apoyo posible. A pesar de la enorme carga de trabajo que llevaba, siendo el jefe del departamento, y más tarde el diseñador jefe de la dirección del NIIPF, y profesor en el Departamento de Electrónica Física del Instituto de Física y Tecnología de Moscú, supervisó una amplia variedad de estudios. que él había iniciado previamente y continuaba interesándolo.

En primer lugar, V. I. Stafeev estaba interesado en el desarrollo de sensores semiconductores. Durante varios años, inició los Simposios de toda la Unión "Elementos magnetosensibles de semiconductores y sus aplicaciones". Estos simposios permitieron ampliar significativamente la investigación en esta área. Parte de los logros en esta área fue galardonado con el Premio Estatal de la URSS en 1986 en el campo de la ciencia y la tecnología por "Investigación de los fundamentos físicos, desarrollo y organización de la producción en serie de dispositivos semiconductores controlados magnéticamente". 

Entre la lista, lejos de ser completa, de organizaciones con las que Vitaly Ivanovich colaboró ​​activamente, se pueden mencionar MIET (Profesor Murygin V.I.), Universidad Nacional de Odessa y Academia Nacional de Telecomunicaciones de Odessa (Profesor I.M. Vikulin), Instituto Politécnico de Leningrado (Profesor L.I.E. Vorobyov) , Instituto Politécnico del Noroeste (Profesor Komarovskikh K. F.), Instituto Físico-Técnico de la Academia de Ciencias de la República de Kazajstán (Profesor Karapatnitsky I. A.), PO "POZISTOR" (jefe de departamento, Ph.D. . Egiazaryan G. A.), Facultad de Física de la Universidad Estatal de Moscú (Profesor Brandt N. B.), Universidad Estatal de Tomsk (Profesor Voitsekhovsky A. V.). Fue en NIIPF y en estas organizaciones donde se desarrolló aún más una nueva clase de fotodetectores altamente eficientes, los fotodiodos de inyección [ 14] , se estudiaron las posibilidades de usar diodos "largos" como dosímetros de neutrones rápidos y sensores de presión mecánica , y la investigación fundamental de MCT propiedades.

Vitaly Ivanovich siempre compartió generosamente sus ideas y predicciones de áreas de investigación prometedoras con sus colegas y estudiantes. Posteriormente, muchos de ellos fueron coronados con gran éxito y recibieron grandes elogios. Por lo tanto, el trabajo comenzó en conjunto con la Facultad de Física de la Universidad Estatal de Moscú que lleva el nombre de M.V. Lomonosov en la década de 1970 [18] y recibió el Premio Estatal de la URSS en 1982. Por una serie de trabajos iniciados por iniciativa de Vitaly Ivanovich, "Distribuciones invertidas de portadores de carga caliente y generación de radiación estimulada en semiconductores en los rangos milimétrico, submilimétrico e infrarrojo lejano" (1966-1985), L. E. Vorobyov recibió el Premio Estatal de la URSS (1987). Estudios de los estudiantes de V.I. Stafeev, Doctor en Ciencias Físicas y Matemáticas, Profesor I.A. D. M. Mukhamedshina recibió el Premio Estatal de la República de Kazajstán en el campo de la ciencia y la tecnología en 2001 [19] . El Premio Estatal de Ucrania en el campo de la ciencia y la tecnología en 2009 fue otorgado a la contribución de I. M. Vikulin y Sh. D. Kurmashev al "Desarrollo de micro y nanotecnologías altamente eficientes de optoelectrónica y sistemas de comunicación basados ​​en ellos".

Desde 1966 hasta el final de su vida, el pasatiempo científico de V. I. Stafeev fueron los fenómenos en el campo de las transiciones de fase de los materiales, principalmente el agua. Logró demostrar la existencia de un tamaño elemental de núcleos estructurales cargados en medios condensados, a los que denominó fasones , para predecir y estudiar los fenómenos termoeléctricos, electrogravitatorios y otros determinados por ellos.

Se creó una de las escuelas científicas más grandes de la URSS y Rusia, con 28 doctores y más de 70 candidatos de ciencias. Entre sus alumnos hay ganadores de los Premios Estatales de la URSS y otros países de la antigua Unión Soviética, que trabajan con éxito en muchas ciudades de Rusia y la CEI .

Es autor o coautor de 12 monografías, más de 700 artículos científicos, invenciones y patentes. Muchos de los resultados de su investigación se incluyeron en monografías y libros de texto nacionales y extranjeros.

Vitaly Ivanovich Stafeev murió a la edad de 85 años el 16 de febrero de 2013 y fue enterrado en el cementerio central de Zelenograd.

Principales direcciones científicas y resultados

Un complejo de estudios de germanio dopado con impurezas en un amplio rango de temperaturas, campos eléctricos y magnéticos. Descubrimiento y explicación de la alta fotosensibilidad y la resistencia diferencial negativa en estructuras semiconductoras (1955-1961).

El descubrimiento de un nuevo mecanismo de funcionamiento de los dispositivos semiconductores (1958) y el desarrollo de nuevos dispositivos semiconductores (1958-1970): fotodiodos de inyección y fototransistores de inyección  : fotodetectores con amplificación interna de la fotoseñal y alta fotosensibilidad en una amplia región espectral; S-diodos − estructuras semiconductoras con resistencia diferencial negativa; sensores de campo magnético altamente sensibles: magnetodiodos y magnetotransistores .

Predicción (1960), confirmación experimental y estudio (1974) de un nuevo fenómeno termoeléctrico: la transferencia de calor por portadores inyectados en estructuras semiconductoras con unión pn y la creación sobre esta base de una nueva clase de enfriadores termoeléctricos, incluidos los basados ​​en MCT .

Un complejo de estudios sobre los efectos de un campo fuerte en semiconductores (1962 ÷ 1994), que hizo posible crear moduladores ultrarrápidos de radiación infrarroja basados ​​en el efecto de calentamiento de un gas de agujero de electrones (1972), el descubrimiento de la inversa Población de niveles de impurezas en germanio en campos eléctricos fuertes (1971), lo que condujo a la creación de láseres de rango submilimétrico del espectro (1973-1980).

Un complejo de estudios de comunicación de plasma volumétrico entre estructuras de diodos semiconductores (1964-1982), la creación de análogos semiconductores de neuronas, el desarrollo de un conjunto completo de módulos lógicos de "neurotransistor", el desarrollo de ingeniería de circuitos y sistemas de dispositivos lógicos basados en ellos.

Un complejo de estudios de las propiedades electrofísicas de películas moleculares (películas de Langmuir ) (1962-1983) y cristales líquidos .

Un complejo de estudios de fenómenos físicos eléctricos, termoeléctricos, electrogravitatorios y otros en el límite de las fases emergentes (1966-2013).

Desarrollo e investigación de fotodetectores en el rango ultravioleta basados ​​en compuestos A 3 B 5 para sistemas de astrocorrección, fotolitografía y otras aplicaciones. Estos fotodetectores también se utilizaron en el estudio de Venus, Marte y cometas del sistema solar (1972-1996).

Desarrollo de fotodetectores para el rango espectral hasta 24 μm basados ​​en silicio dopado con boro para equipos utilizados en condiciones espaciales de bajo fondo.

Descubrimiento y estudio de una nueva clase de materiales: semiconductores sin espacios. Descubrimiento del estado semimetálico de "impureza" en semiconductores (1971-1975).

Desarrollo, investigación y organización de la producción de monocristales y capas epitaxiales de un nuevo material semiconductor: telururo de cadmio-mercurio, fotodetectores y fotodetectores infrarrojos basados ​​en él para sistemas de radiogoniometría térmica, imágenes térmicas y otras aplicaciones civiles y de defensa (1970-2000) ).

Premios y títulos

Otros premios y títulos

Títulos honoríficos

Bibliografía

Véase también

Notas

  1. ↑ Vitaly Ivanovich Stafeev (con motivo de su 75 cumpleaños) / FTP, 2004, No. 2, p. 249
  2. ↑ SOBRE EL 75 ANIVERSARIO DE VITALY IVANOVICH STAFEEV / RADIOINGENIERÍA Y ELECTRÓNICA, 2004, volumen 49, No. 4, p. 508-509 . Consultado el 10 de septiembre de 2021. Archivado desde el original el 10 de septiembre de 2021.
  3. ↑ Vitaly Ivanovich Stafeev (con motivo de su 80 cumpleaños) / FTP, 2009, No. 1, p. 136
  4. ↑ SOBRE EL 80 ANIVERSARIO DE VITALY IVANOVICH STAFEEV / RADIOINGENIERÍA Y ELECTRÓNICA, 2009, volumen 54, No. 1, p. 125-126 . Consultado el 10 de septiembre de 2021. Archivado desde el original el 10 de septiembre de 2021.
  5. ↑ Stafeev Vitaly Ivanovich (01/01/1929−16/02/2013) / Física y tecnología de semiconductores, 2013, Volumen 47, No. 7 p. 1006 . Consultado el 10 de septiembre de 2021. Archivado desde el original el 6 de mayo de 2021.
  6. ↑ En memoria de Vitaly Ivanovich Stafeev / Física aplicada de Uspekhi, 2013, volumen 1, número 2, p. 241-242
  7. ↑ Decreto del Presidente de la Federación Rusa del 26 de diciembre de 2000 No. 2084 • Presidente de Rusia . Consultado el 9 de septiembre de 2021. Archivado desde el original el 10 de junio de 2016.
  8. ↑ V. I. Stafeev. Las etapas iniciales de la formación de la electrónica de semiconductores en la URSS (con motivo del 60 aniversario del descubrimiento del transistor) / FTP, 2010, vol.44, no.5, p. 577-583 . Consultado el 10 de septiembre de 2021. Archivado desde el original el 24 de enero de 2022.
  9. ↑ Artículo de Komarovskikh K. F. "Zhores Alferov" / Club Internacional de Científicos . Consultado el 22 de julio de 2021. Archivado desde el original el 9 de septiembre de 2021.
  10. ↑ Tunc Doluca MÁXIMO IMPACTO, Editorial Doluca, 2019, 316 páginas
  11. ↑ R. A. Suris. "¿Por qué me gusta Phystech?" . Consultado el 22 de julio de 2021. Archivado desde el original el 7 de mayo de 2021.
  12. ↑ 1 2 Artículo de Komarovskikh K.F. “Memorias del destacado físico Vitaly Ivanovich Stafeev” / Club Internacional de Científicos . Consultado el 22 de julio de 2021. Archivado desde el original el 9 de septiembre de 2021.
  13. ↑ Stafeev V. I. Termoeléctrico y otros fenómenos en estructuras con nanopartículas y portadores de carga fuera del equilibrio, FTP, 2009, volumen 43, n.° 10, p. 1321-1328
  14. ↑ Fotodetectores de inyección / I. M. Vikulin, Sh. D. Kurmashev, V. I. Stafeev // FTP - 2008. - V. 42, No. 1. - P. 113-127
  15. ↑ A. S. 723906 Dosímetro de neutrones rápidos de la URSS / Karapatnitsky I. A., Karakushan E. I., Stafeev V. I. Publicado en 1978, No. 44
  16. ↑ IA Karapatnitsky. Detectores semiconductores de radiación nuclear. - Almaty: KazNIINTI, 1996. - 218 p.
  17. ↑ A. S. 1171677 Método para medir la presión mecánica / Karapatnitsky I. A., Mukhamedshina D. M., Stafeev V. I. Publicado en 1985, No. 29
  18. ↑ Brandt N. B., Belousova O. N., Bovina L. A., Stafeev V. I., Ponomarev Ya. 66, n.º 1, pág. 330
  19. ↑ Decreto del Gobierno de la República de Kazajstán del 28 de noviembre de 2001 No. 1534 "Sobre la concesión del Premio Estatal de la República de Kazajstán en el campo de la ciencia, la tecnología y la educación"

Enlaces