В Санкт-Петербурге, на предприятии "Светлана-Рост" выращивают кристаллы на основе нитридных соединений галлия. Сегодня новейшие нитридные чипы ждут не только оборонка и космонавтика. Мощная полупроводниковая электроника нужна и в атомной энергетике, и в машиностроении.
Техника становится умной. Самолётам и вертолётам уже не страшна облачность. Современные автомобили сами тормозят перед препятствием. Всё это - благодаря новым радарам. Они работают на транзисторах из кристаллов, выращенных на основе нитридных соединений галлия.
Радары на нитридных электронных компонентах - меньше, легче, в 10 раз мощнее. Подробнее об этом - Виктор Чалый, директор ЗАО "Светлана-Рост": "Диапазон применения таких микросхем и транзисторов чрезвычайно широк. Это от оборудования для нефтяных скважин, которое работает в агрессивных средах, до систем связи, обладающих повышенной дальностью. Ну и, естественно, это все виды радиолокации".
Кристаллы, которые искусственно выращивают, соединяя различные материалы, называют гетероструктурами. Как своеобразный "слоёный пирог" из кремния, алюминия, галлия в разных пропорциях и последовательностях. В природе кристалл на кристалле сам по себе не растёт. Для этого необходимо создать особые, как говорят специалисты, "неравновесные" условия.
В основе этой технологии – достижения фундаментальной академической науки. В подтверждение этому – слова Владимира Попова, генерального директора ОАО "Светлана": "В первую очередь, это заслуга физико-технического института Иоффе и лично Жореса Ивановича Алферова, который за открытие этих новых полупроводниковых структур и был удостоен Нобелевской премии".
В санкт-петербургском объединении "Светлана" было создано специальное предприятие, получившее название "Светлана-Рост". Здесь, на оборудовании собственной разработки, начали выращивать кристаллы с абсолютно новыми свойствами. Сейчас, предприятие входит в холдинг "Российская электроника" госкорпорации "Ростехнологии".
"Создавая оборудование для производства нитридов, специалисты пошли не традиционным путем, как на Западе, усовершенствования оборудования для выращивания материала арсенида галлия. А создавали принципиально новое оборудование", - поясняет Виктор Чалый.
При включении нитридный транзистор давал резкое падение тока. Эту проблему назвали "коллапс тока". На её решение зарубежные специалисты потратили 5-7 лет. "Мы этой проблемы даже не заметили. У нас получилось сразу", - продолжает Виктор Чалый.
"Слоёный пирог" гетероструктуры "выпекается" в так называемых "ростовых" реакторах. Диски – это полупроводниковые подложки. В вакууме они укладываются на держатель ростового манипулятора, и в потоке аммиака начинается рост кристаллических структур. На эти подложки осаждаются слои разных материалов толщиной меньше человеческого волоса.
Процесс занимает от 6 до 10 часов. Затем на подложках с выращенным гетероструктурами сформируют топологический рисунок микросхемы и поделят на чипы. "Будут изготовлены порядка 10 тысяч штук, - рассказывает Виктор Чалый. - Это опытное производство. Серийное производство начнётся с 2011 года. И где-то в 2012 году выйдем на несколько сотен тысяч условных чипов".
Сегодня новейшие нитридные чипы ждут не только оборонка и космонавтика. Мощная полупроводниковая электроника нужна и в атомной энергетике, и в машиностроении.
Анна Нурпейсова
