Сейчас всем очевидно, что самым главным двигателем сегодняшнего и будущего научно-технического прогресса являются достижения в области науки и техники. Особую роль играют достижения в области полупроводниковой физики, если учесть, что именно эти достижения позволили создать современное информационно-технологическое общество. Главными составляющими этих достижений считаются изобретения транзистора и лазера. Первое обычно однозначно связывают с именами американских ученых Бардином, Шокли и Братейном . а с достижениями в области лазерной техники и оптоэлектроники связывают целую группу американских и советских ученых шестидесятых годов. Однако, если проследить историю этих открытий, то мы придем к заключению, что пред история этих достижений связана прежде всего с именем выдающего русского ученого и изобретателя Олега Владимировича Лосева, работавшего в двадцатых и тридцатых годах прошлого столетия, с начало в Нижнем Новгороде, а потом в Ленинграде.
,
1.Он в 1922-1927 годах впервые в мире создал практические приборы для приема (усиления) и генерации радиочастотных электромагнитных колебаний с использованием полупроводниковых устройств (кристадинов). В двадцатые годы эти приборы были одной из самых больших сенсаций в области радиосвязи.. Об этом писали журналы всего мира, как о сенсационном открытие (смотри статью 1924 года Hugo Gernback “A Sensational RadioInvention”). Лишь неготовность научно-технического сообщества того времени в полной мере понять и оценить значения этих открытий О.В.Лосева существенно задержало научно-технических прогресс в области полупроводниковой электроники, который сейчас связывают с изобретением транзистора в 1948 году.
2. В 1923году О.В.Лосев независимо от британского ученого Дж.Роунда открыл и, самое главное, раскрыл основные физические механизмы электролюминесценции в полупроводниковых структурах, а в 1928 году впервые в мире получил патент на практическое использование источника оптического излучения с использованием этого явления. На современном языке это означает, что он является изобретателем полупроводникового светодиода ( LED –Light Emited Diode ). С современной точки зрения это, безусловно, главная заслуга О.В.Лосева, поскольку сейчас очевидно, что полупроводниковые светодиоды и лазеры на их основе уже играют, и еще большую роль будут играть в грядущем научно-техническом прогрессе. На наших глазах происходит революция в области электрического освещения, когда лампочки накаливания и даже люминесцентные лампы заменяются светодиодными лампами. А если учесть, что светодиодные дисплеи и телевизоры успешно вытесняют другие типы таких приборов, то станет очевидным значение этого открытия. В этой связи очевидно, что О.В.Лосев должен занять почетное место среди русских ученых В.В.Петрова, П.Н.Яблочкина и А.Н.Лодыгина, внесших вклад в развитии электрического освящения с той лишь разницей, что значение достижений этих ученых это уже далекая история, а достиженийя .В.Лосева это настоящее и ещё более обещающее будущее. Парадокс здесь в том, что имена и портреты этих ученых помещены даже в школьные учебники, а имя О.В.Лосева и его достижения порой неизвестны даже специалистам.
3. В литературе очень мало говорится о том, кто же был первым в изучения свойства кремния как полупроводникового материала для фотоэлектроники. Однако поскольку в настоящее время кремний играет решающую роль в современной и будущей фотоэлектронике и в особенности солнечной энергетике (солнечные батареи), весьма интересно знать, кто же первым начал изучать фотоэлектронные этого уникального материала. Оказывается и в этом деле О,В.Лосев был первым, хотя это мало кому известно. В начале тридцатых годов О.В.Лосев провел цикл очень интересных работ по фотоэлектрическим свойствам целого ряда материалов (92 материала) на предмет наличия у них фотоэлектрических свойств. В числе этих материалов был и кремний, который, однако, ни чем не выделялся среди этих материалов по своим фотоэлектрическим свойствам. Удивительным здесь кажется то, что именно кремнию отдал предпочтения для дальнейших исследований. Интуиция подсказывала ему, что за этим материалом большое будущее. В последние годы он очень много внимания уделял фотоэлектронным эффектам этого материала. Характерно, что его последняя работа называлась «Метод электролитных фотосопротивлений. Фоточувствительность некоторых сплавов кремния». Он придавал этой работе очень большое значение. Достаточно сказать, что для того чтобы её закончить, он не покинул осажденный Ленинград, и по этой причине погиб в начале 1941 года. Он успел подготовить публикацию к печати и послать её в журнал ЖЭТФ, но она затерялась и в настоящее время судьба этой статьи пока неизвестна. Если говорить об исследованиях фотоэлектрических свойств кремния другими авторами, то первое упоминание о таких исследованиях мне удалось найти в патенте (R.S.Ohl, Patent USA “Light-sensitive electric device”, N 2,402,662, от 27 мая 1941). Об этом патенте стало известно только после войны в 1946 году, когда было принято решение выдать Олу патент на это изобретение. А реальное применение кремния для фотоэлектроники началось после работ, выполненных в Беллаб (США) в 1954 году. Неслучайно, что именно сотрудники этой лаборатории в 2009 году получили Нобелевскую премию за CCD кремневые фотоэлектронные матрицы.
4. В начале тридцатых годов О.В.Лосев впервые в мире применил резистивный метод зондовой микроскопии для исследования свойств полупроводниковых естественных полупроводниковых гетероструктур на поверхности карборунда кремния (SiC). Это, безусловно, прообраз целого семейства современных зондовых микроскопов, которые совершили революцию в микроскопии (наноскопии). Такие микроскопы позволяют видеть наноструктуры вплоть до отдельных атомов. Авторы таких микроскопов получили Нобелевскую премию. К сожалению, вклад О.В.Лосева в это также совсем не отражен в известной мне литературе.
5. Как хорошо известно, наиболее важным полупроводниковым элементом всей полупроводниковой электроники является так называемый P-N переход. Некоторые ученые сравнивают значение этого перехода в микроэлектронике и оптоэлектронике со значением и функцией клетки в биологии. На Западе открытие P-N перехода связывают с американцем Расселом Олом (Rassel Ohl), который в начале сороковых годов случайно обнаружил его в кристалле кремния (M.Riordan and L.H.Hoddeson, “The origin of the p-n junction”, IEEE Spectrum, 27 June, 1997, p.46). Однако, О.В.Лосев его обнаружил и детально изучил на поверхности карборунда кремния с помощью зондового метода ещё в начале тридцатых годов. Однако и сейчас находятся люди, которые утверждают, что этого недостаточно, чтобы признать приоритет Лосева в открытии P-N перехода на том основании, что он не указал, что этот переход образуется на стыке полупроводников с проводимостью разных знаков. На это можно ответит следующее. В начале тридцатых годов, когда еще не была создана зонная теория полупроводников, понятия электрона и дырки, которые ответственны за разные знаки проводимости, еще не были известны ученым. Однако в статье О.В.Лосева (Известия АН СССР, сер.,физ., 1941, в.4-5, стр.494-499), описывая «запорный слой» (так в тридцатых годах называли P-N переход), он пишет -- «исследования термоэдс показало, что вещество активного слоя всегда обладает электронной (избыточной) проводимостью, тогда как проводимость в толще кристалла носит дырочный характер». Так что во второй половине тридцатых годов О.В.Лосев уже однозначно знал, что такое P-N переход. Заметим, что эта была последняя опубликованная Лосевым работа. Он погиб в январе 1942 в блокадном Ленинграде.
6. До последнего времени считалось, что приоритет изобретения транзистора принадлежит известной троице американских ученых из Беллаб (США). Оказалось, что это не совсем соответствует действительности. Сама идея создания полупроводникового усилителя подобного вакуумному триоду возникла сразу же после создания О.В.Лосевым его кристадина. Так уже в 1925 году Е.Лилиенфельд получил патент на устройство близкое к современным полевым транзисторам, но без реальной демонстрации его работоспособности. Кстати, этот патент впоследствии серьёзно ограничил патентные права Беллаб. Безусловно, что такие идеи были и у Лосева, но как настоящий естествоиспытатель, он признавал истинным только то, что подтверждается в эксперименте. Так в начале 30 годов он провел исследование трехэлектродного полупроводникового элемента, аналогичного современным триодам, но тогда усиления в них получить ему не удалось. До недавнего времени считалось, что в дальнейшем он к этой теме не обращался. Однако недавно в Политехническом Музее в Москве был обнаружена рукописная автобиография О.В.Лосева, датированная 1938 годом, где он, перечисляя свои достижения последних лет, пишет -- «установлено, что с полупроводниками может быть построена трехэлектродная система аналогичная триоду, как и триод дающая характеристики показывающие отрицательное сопротивление. Эти работы, в настоящее время, подготавливаются мною к печати». К сожалению, эта статья по неизвестной причине не появилась в печати и её судьба также пока не известна.
7. Недавно в наиболее известном английском научном журнале NATURE была опубликована очень интересная статья, посвященная истории электролюминесценции. В ней очень высоко оцениваются работы О.В.Лосева в этой области. Автор этой статьи, просматривая статьи О.В.Лосева по электролюминесценции, обнаружил весьма любопытный факт. Оказалось, что в одной из работ О.В.Лосева, посвященный исследованию спектра электролюминесценции в карборунде кремния, О.В.Лосев обнаружил сужение спектра излучения с повышением его мощности при увеличении тока. В настоящее время подобный эффект считается прямым доказательством наличия в таком процессе явления индуцированного излучения. Этот факт показывает, что О.В.Лосев причастен даже к изобретению полупроводникового лазера.
Приведённые выше выдающиеся достижения, полученные О.В.Лосевым на протяжении его короткой, но чрезвычайно насыщенной творчеством жизни, не исчерпывают полученных им научных результатов. Так ещё предстоит оценить цикл работ О.В.Лосева, посвященных открытому им в 1925-1926 годах новому явлению в нелинейной радиотехнике, названному им трансгенерацией. Кроме того мало известно о его работах по электрокардиологии, которые он проводил на кафедре физики в Первом Ленинерадском медицинском институте, где он работал в последние годы жизни. Известно в частности, что, экспериментируя на себе, он заставлял своё сердце синхронно сокращаться в такт с внешними электрическими импульсами. Сейчас это общеизвестная процедура, но не нужно забывать, что это происходило более 70 лет назад. Вообще для научного подхода О.В.Лосева было характерно браться только за нерешенные или мало разработанные проблемы и при этом практически всегда достигал хороших результатов.
Приведенные выше достижения О.В.Лосева показывают, что в его лице отечественная наука имеет уникального ученого, равного которому трудно найти даже в истории мировой науки. Впрочем, для того, чтобы моя оценка достижения О.В.Лосева не казалась слишком преувеличенной, ниже я привожу оценку личности и научных достижений О.В.Лосева другими учеными, чья компетентность и научный авторитет общеизвестны.