фото: egevpare.ru
Физтех станет одним из стейкхолдеров создания в России электронных устройств нового поколения. Коллектив МФТИ начинает процесс разработки новых функциональных материалов, позволяющих повысить быстродействие приборов и уменьшить их габариты. В том числе для этих целей на базе Института квантовых технологий МФТИ создана лаборатория полупроводниковых оксидных материалов. Она появилась в рамках стратегического проекта программы «Приоритет-2030». О задачах, научных заделах и перспективах мы поговорили с заведующим лабораторией: профессором РАН, доктором химических наук Денисом Винником.
Денис Александрович, в последнее время Физтех усиленно работает над развитием научной повестки, особенно в части прикладных исследований. Ваша лаборатория как раз создана непосредственно под прикладные задачи, верно?
В последние десятилетия для научных и образовательных центров страны государством сформулированы приоритеты. В частности, одним из них является усиление прикладного характера исследований, содействие внедрению достигнутых результатов интеллектуальности деятельности. Сегодня эти тенденции только усиливаются.
И соответствующие задачи стоят перед научными структурными подразделениями организаций. Наш коллектив планирует выполнение ряда работ по созданию новых полупроводниковых функциональных материалов, по морфологии и размеру частиц, а также по техническим характеристикам отвечающих соответствующим требованиям, что должно обеспечить возможность встраивания и внедрения созданных нами материалов в технологическую цепочку разработки и производства перспективных элементов печатной электроники и других устройств. Создание таких материалов для современной электронной компонентной базы, безусловно, является важной задачей, решение которой окажет содействие укреплению технологического суверенитета страны. Физтех для этой глобальной цели планирует реализацию комплексного проекта по созданию технологического центра гибридной микроэлектроники как площадки для разработки перспективных технологий устройств электроники с использованием методов кристальной и печатной электроники. Коллектив созданной лаборатории планирует решать задачи разработки и создания новых материалов для последующего их применения в технологическом центре гибридной микроэлектроники. Участие в таком комплексном проекте, который включает и поисковую научно-исследовательскую работу в части материалов, и опытно-конструкторскую с дальнейшим внедрением, является для нас крупной задачей.
Расскажите подробнее о задачах лаборатории: какие конкретно материалы будут на ее базе созданы и в чем их практическое применение?
В первую очередь был проведен анализ потребностей существующих структурных подразделений МФТИ в материалах. Только органичная интеграция в научную инфраструктуру способна обеспечить эффективное развитие новой лаборатории. Затем мы приступили к решению задач создания инфраструктуры лаборатории. В настоящее время крайне актуальной для нас является задача закупок технологического и исследовательского оборудования. Параллельно с этим мы ведем планирование и реализацию экспериментальной работы по получению порошковых и формованных оксидных материалов химическими методами и твердофазным синтезом. Руководителем Института квантовых технологий для нашей лаборатории сформулирована на текущий момент в качестве основной задача создания полупроводниковых материалов на основе оксида цинка в виде мелкоразмерных порошков, а в дальнейшем — суспензий для последующего изготовления активных элементов электроники методами печати.
Также мы будем вести активную деятельность по поиску и привлечению к совместной деятельности представителей индустрии. Для нас принципиально важно найти применение — выйти на внедрение — тому объему имеющихся компетенций, что были наработаны за предыдущие годы. В данном направлении мы планируем работать совместно с лабораторией роста кристаллов НИИ перспективных материалов и технологий ресурсосбережения Южно-Уральского государственного университета. В качестве объектов исследований в этом направлении выступают твердые растворы на основе ферритов. Данные материалы можно будет использовать в информационно-телекоммуникационных системах, элементах компонентной базы для широкого диапазона частот, устройствах радиофотоники и других. Коллектив лаборатории планирует разработать рекомендации по масштабированию этих методик и отработать технологические основы производства материалов с заданным химическим составом, морфологией, структурой и свойствами.
Какие шаги будут предприняты для масштабирования разработок и для их тиражирования в массовое производство?
Коллектив Физтеха очень последовательно создает экосистему лабораторий и материальную базу на основе имеющихся наработок и компетенций. Есть четкое понимание того, какие методики будут способствовать реализации намеченных целей. В первую очередь необходимо реализовать экспериментальную работу в лабораторных масштабах. Затем речь пойдет о масштабировании, а далее — об этапе опытно-конструкторских работ. Последнее станет возможным благодаря «университетской фабрике» — технологическому центру гибридной микроэлектроники, начало работ которого запланировано в среднесрочной перспективе на базе Института квантовых технологий. По сути, наша лаборатория в настоящее время включена в цепочку элементов решения давней проблемы — устранения разрыва между научными исследованиями и их внедрением в производство.
Каких научных результатов от реализации проекта вы ожидаете?
Повторюсь, наша главная задача — создание и внедрение перспективных полупроводниковых функциональных материалов, отвечающих требованиям промышленности по морфологии, структуре и свойствам. Реализация этой задачи позволит выстроить систему подготовки востребованных, конкурентоспособных на рынке труда кадров высокой квалификации в области материаловедения; в определенной части обеспечит материалами для создания современной электронной компонентной базы, что окажет содействие обеспечению научно-технологического суверенитета страны: от создания материала в пробирке до тиражируемых печатных элементов электроники для промышленности.
