Graduat a l’Institut Electrotècnic Ulianov de Leningrad (1952), es doctorà el 1970 a l’Institut A.F. Ioffe de la mateixa ciutat (des del 1991 Sant Petersburg), que dirigí des del 1987. Rebé, entre d’altres, els premis Ballantyne de l’Institut Franklin (1971), Lenin (1972) i Nobel de física (2000), aquest compartit amb els nord-americans H. Kroemer i J.S. Kilby, per les seves aportacions pioneres a les tecnologies de la informació. El 1963, l’equip dirigit per ell patentà el principi operacional d’un làser basat en una heteroestructura semiconductora doble (simultàniament descobert per Kroemer), i el 1970 fabricà el primer làser heteroestructurat.