Двуреченский, Анатолий Васильевич

Родился в Барнауле Алтайского края в семье Василия Арсентьевича Двуреченского и Ефросиньи Григорьевны Двуреченской.

В 1968 г. окончил физический факультет Новосибирского государственного университета.

После окончания университета начал работать в лаборатории радиационной физики Института физики полупроводников СО АН СССР.

В 1974 г. защитил кандидатскую диссертацию «Взаимодействие дефектов, введённых ионной бомбардировкой, между собой и примесью».

В 1988 г. защитил докторскую диссертацию «Радиационная модификация неупорядоченных систем на основе кремния».

С 1987 г. возглавляет лабораторию неравновесных полупроводниковых систем.

В 1988 г. вместе с коллегами из ИФП СО АН, КФТИ АН, ФТИ им. Иоффе и ФИАН становится лауреатом Государственной премии СССР за «Открытие явления импульсной ориентированной кристаллизации твёрдых тел» («лазерный отжиг»).

С 1987 г. преподаёт на кафедре физики полупроводников физического факультета НГУ, где разработал и читает курсы «Радиационная физика полупроводников» и «Физические основы нанотехнологии». С 1991 г. — профессор этой кафедры.

В 1993 г. присвоено звание профессора по специальности «Физика полупроводников и диэлектриков».

В 2000—2018 годах занимал должность заместителя директора по научным вопросам Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН.

В 2008 г. избран членом-корреспондентом РАН по Отделению нанотехнологий и информационных технологий РАН (специальность «наноэлектроника»).

В рамках международного сотрудничества работал в университете штата Нью Йорк в Олбани, США; исследовательском центре Россендорф, Дрезден, Германия; университете Фудань, Шанхай, КНР.

С 2012 года являлся членом комиссии по развитию физики Международного Союза Фундаментальной и Прикладной Физики (International Union of Pure and Applied Physics, IUPAP).

Под руководством А. В. Двуреченского защищено 12 кандидатских и 6 докторских диссертационных работ. Является автором и соавтором более 380 научных публикаций, включая главы в 9 коллективных монографиях, 10 авторских свидетельств, 3 патентов.

Основные научные интересы относятся к радиационной физики, атомной структуре и электронным явлениям в полупроводниковых и полупроводниковых низкоразмерных системах, технологии полупроводниковой микро-, опто- и наноэлектроники. Областями научной деятельности являются атомная и электронная конфигурация дефектов, вводимых в полупроводники при облучении быстрыми частицами, синтез полупроводниковых наногетероструктур из молекулярных пучков, гетероструктуры с квантовыми точками, квантовыми ямами, лазерный отжиг.

Основная направленность проводимых исследований была связана с разработкой метода и технологии процесса легирования полупроводников с помощью ионной имплантации, а также нейтронного облучения. В реализации радиационных методов легирования полупроводников главная проблема заключалась в огромном количестве дефектов, возникающих в материале при насильственном введении даже единичного элемента с помощью ускорительной техники. Вводимые дефекты катастрофически изменяли свойства материала, особенно полупроводников, как наиболее чувствительных к внешним воздействиям даже при слабых потоках частиц. Дефекты фактически маскировали проявление легирования материала — изменение свойств, связанных с внедрённым химическим элементом. Полученные А. В. Двуреченским с коллегами результаты исследований формирования и перестройки дефектов, перехода кристалла в аморфное состояние при ионном облучении привели к первым успехам в решении проблем легирования материала. Температура перекристаллизации амортизированных ионной имплантацией слоёв оказалась заметно ниже температуры устранения многих точечных и протяжённых дефектов кристаллической структуры.

Прорывным успехом в решении проблемы устранения дефектов стало «Открытие явления импульсной ориентированной кристаллизации твёрдых тел („лазерный отжиг“)» — именно под таким названием за цикл работ по исследованию процессов взаимодействия импульсного излучения с твёрдым телом в 1988 году А. В. Двуреченскому с коллегами из ИФП СО АН, КФТИ АН, ФТИ им. Иоффе, ФИАН была присуждена Государственная премия СССР. Суть явления заключалась в восстановлении кристаллической структуры после импульсного воздействия лазерного излучения на ионно-легированные полупроводниковые пластины с аморфным слоем. Скорость превращения аморфного слоя в монокристаллическую область оказалась на много порядков выше типичных величин скоростей роста кристаллов, и этот факт вызывал особый интерес у исследователей различных областей к лазерному отжигу. А. В. Двуреченским с коллегами установлены закономерности структурных превращений и растворимости легирующих элементов при высоких скоростях кристаллизации в условиях импульсного лазерного/электронного воздействия на аморфные слои кремния. В рамках международного сотрудничества по теме «Разработка физических основ ионно-импульсной модификации материалов микроэлектроники» в 1988 году ему с коллегами была присуждена международная премия Академий наук СССР и ГДР. С позиций практических применений развитое направление обеспечило наиболее полную реализацию достоинств технологии ионной имплантации, ставшую в настоящее время главной и фактически единственной технологией в процессах легирования полупроводников при производстве изделий электронной техники во всем мире. Импульсный (лазерный) отжиг также стал базовой технологией в ведущих мировых фирмах — производителях различных схем и устройств электронной техники.

На основе проводимых в настоящее время исследований морфологических изменений поверхности при росте из молекулярных, ионно-молекулярных пучков и последующего лазерного отжига А. В. Двуреченским с сотрудниками разработана технология создания нового класса полупроводниковых гетероструктур с квантовыми точками в системе германий/кремний (двумерные и трёхмерные ансамбли квантовых точек). Предложены и разработаны методы, обеспечивающие повышение однородности ансамбля квантовых точек по размерам, упорядочению их в пространстве; выполнены пионерские работы по изучению электрических, оптических и магнитных явлений в созданных наногетероструктурах; выявлены одноэлектронные и коллективные эффекты; установлены электронная структура одиночных и ансамбля туннельно-связанных квантовых точек, закономерности переноса заряда, оптических переходов и спиновых состояний. На основе полученных фундаментальных результатов по направлению «Нанотехнологии и наноматериалы» разработаны новые подходы в создании полупроводниковых приборов.

Является заместителем председателя Научного совета РАН по проблеме «Радиационная физика твёрдого тела», членом научных советов РАН по проблемам «Физика полупроводников» и «Физико-химические основы материаловедения полупроводников», членом редколлегии журналов «Известия ВУЗов, материалы электронной техники», «Успехи прикладной физики», заместителем председателя диссертационного совета по защитам докторских и кандидатских диссертаций при ИФП СО РАН, руководителем ряда программ СО РАН, членом Экспертного совета ВАК по физике.

• Государственная премия СССР 1988 г. в составе авторов за цикл работ «Открытие явления импульсной ориентированной кристаллизации твёрдых тел (лазерный отжиг)».
• Международная премия академии наук СССР и академии наук Германской демократической республики 1988 г. в составе авторов за цикл совместных работ «Разработка физических основ ионно-импульсной модификации материалов микроэлектроники».
• Почётные грамоты РАН (1999, 2004 гг.), Министерства образования и науки РФ (2007 г.), города Новосибирска (2014, 2015 гг.).
• Премия Правительства РФ в области образования (2014 г.)^[1]

Анатолий Васильевич Двуреченский является соавтором ряда основных монографий в области физики полупроводников и нанотехнологий:

• Физические процессы в облучённых полупроводниках / Под ред. Л. С. Смирнова. — Новосибирск: Наука, 1977. — 256 с.
• Вопросы радиационной технологии полупроводников / Под ред. Л. С. Смирнова. — Новосибирск: Наука, 1980. — 292 с.
• Импульсный отжиг полупроводниковых материалов. — М.: Наука, 1982. — 208 с.
• A survey of semiconductor radiation techniques. — Moscow: Mir Publishers, 1982/1983. — 288 с.
• Intersubband Infrared photodetectors, selected topics in electronics and systems. — New Jersey; London; Singapore; Hong Kong: World scientific, 2003. — 937 с.
• Нанотехнологии в полупроводниковой электронике / Отв. ред. А. Л. Асеев. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. — 367 с.