За вклад в физику

10 декабря в Москве, в здании президиума РАН председатель научного совета Научного Демидовского фонда академик Геннадий Месяц объявил лауреатов самой престижной негосударственной научной награды России — Демидовской премии.

Лауреатом в номинации «физика» стал академик РАН директор Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН Александр Васильевич Латышев за выдающийся вклад в физику полупроводников.

Лауреатом в номинации «Химия» за выдающийся вклад в создание высокоэнергетических веществ специального назначения стал академик РАН Юрий Михайлович Милёхин. В номинации «Медицина» за выдающиеся научные исследования в области детской онкологии, гематологии и иммунологии лауреатом стал лауреатом академик РАН Александр Григорьевич Румянцев.

Академик Александр Латышев — известный российский ученый, специалист в области физики и технологии элементной базы наноэлектроники и нанофотоники, синтеза низкоразмерных систем, структурной диагностики атомного разрешения.

Исследования Александра Васильевича касаются механизмов атомных процессов на поверхности и границах раздела при формировании полупроводниковых систем пониженной размерности для нового поколения элементной базы фото- и наноэлектроники. Результаты его работ создают основу современных полупроводниковых технологий.  

«После окончания Новосибирского государственного университета Александр Васильевич пришел как стажер-исследователь в Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова. Именно здесь проявился в полной мере его талант. Он получил научную задачу, которую никто до него не решал. Но Александру Васильевичу удалось ее решить. Задача связана с актуальной проблемой физики твердого тела — исследованием процессов на поверхности и в поверхностных слоях, на пограничных слоях, так называемых интерфейсах, между разными элементами гетероструктур.

Сначала были небольшие результаты, но постепенно будущий лауреат стал создателем целого метода высокоразрешающей [сверхвысоковакуумной отражательной] электронной микроскопии, которая позволила рассмотреть очень тонкие процессы на поверхности полупроводниковых пленок и гетероструктур. Метод и сейчас используется в России и за рубежом.

Почему это удалось? Во-первых, конечно, благодаря собственному таланту, во-вторых, благодаря учителям: Александр Васильевич попал в группу к замечательному ученому, основоположнику метода молекулярно-лучевой эпитаксии в Институте физики полупроводников доктору наук, профессору Сергею Ивановичу Стенину, научным руководителем Александра Васильевича стал Александр Леонидович Асеев, сейчас — академик РАН, известный ученый.

Александр Васильевич — автор и соавтор более 380 научных статей, большая часть из них опубликованы в ведущих мировых журналах самого высокого уровня, среди которых Nature, Physical Review Letters, Physical Review B и прочие — десятки изданий. Сейчас Александр Васильевич — директор Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова, крупного научного учреждения, — во всем чувствуется его влияние, он находит возможности приложить свои силы, опыт, талант, и это прекрасно получается», — представил лауреата заместитель академика-секретаря отделения нанотехнологий и информационных технологий РАН, президент Российского технологического университета МИРЭА академик Александр Сергеевич Сигов.

Самая цитируемая научная работа Александра Латышева «Transformations on clean Si(111) stepped surface during sublimation / Трансформации на чистой ступенчатой поверхности кремния Si (111) во время сублимации» опубликована в журнале Surface Science в 1989 году и посвящена фундаментальному явлению — открытию эффекта эшелонирования атомных ступеней на поверхности кремния под действием постоянного электрического тока.  В наномасштабе поверхность любого кристалла (и кремния в том числе) не идеально ровная — она состоит из атомно-гладких участков, разделенных ступенями толщиной, как минимум, в один атом.

Именно свойства поверхности определяют область применения полупроводникового кристалла, а значит и электронных устройств, в том числе современных гаджетов. Поэтому понимание процессов, происходящих на поверхности кристалла, управление ее свойствами позволяет решать и прикладные задачи.

Действуя на кристалл кремния постоянным током, можно «разогнать» (рассредоточить) ступени — и увеличить площадь гладкой поверхности или собрать нужное количество ступеней в более плотную «лестницу» — эшелон ступеней. В результате открытия эффекта эшелонирования атомных ступеней научной группе Александра Латышева удалось создать атомно-гладкие зеркала и комплекс мер высоты, где диапазон измерений может быть менее одного нанометра.

Для проведения таких исследований Александру Латышеву потребовалось разработать специализированное научное оборудование — модернизировать просвечивающий отражательный электронный микроскоп. В пространство между линзами электронного микроскопа размещалась небольшая вакуумная камера, размером со спичечный коробок. В камере находился образец, который можно было нагревать, пропуская электрический ток, проводить напыление вещества на поверхность образца. При этом в камере поддерживался сверхвысокий вакуум, были предусмотрены вводы и выводы для электронного пучка. Сегодня подобное оборудование и методика исследования поверхности кристалла методом сверхвысоковакуумной электронной отражательной микроскопии развивается только в ИФП СО РАН, ранее работы в этой области проводились в Японии и во Франции.