В Институте физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН в рамках партнерского договора с АО «Экран — оптические системы» размещена единственная за Уралом установка молекулярно-лучевой эпитаксии 4-го поколения фирмы Riber для производства полупроводниковых гетероструктур на основе арсенида галлия. Такие структуры применяются при создании телекоммуникационных систем, солнечных элементов, производстве микроэлектроники, изучении космоса.
«Некоторое время назад мы с нашим индустриальным партнером компанией “Экран — оптические системы” начали проект по производству полупроводниковых материалов для различных компонентов электронной базы. ИФП СО РАН предоставил помещение, компания закупила новое оборудование — установку молекулярно-лучевой эпитаксии фирмы Riber. Сейчас мы совместно пытаемся наладить производство и организовать технологический процесс», — сказал заместитель директора по научно-организационной работе ИФП СО РАН кандидат физико-математических наук Александр Владимирович Каламейцев.
Полупроводниковые гетероструктуры на основе арсенида галлия применяются в областях микроэлектроники, оптоэлектроники. На их основе делают мощные высокочастотные транзисторы, оптические элементы, например лазерные или диодные. Такие системы могут использоваться в космосе (например, в солнечных батареях, оптике, системах стыковки кораблей).
«Производство высокотехнологичное и требует квалифицированных и подготовленных кадров, поэтому технологическое сопровождение установки и производства будет осуществляться в ИФП. Мы поставляем только оборудование и людей. Научная составляющая — за институтом», — отметил начальник участка № 35 по освоению промышленного производства АО «Экран — оптические системы» Иван Александрович Телегин.
Производительность установки — 10 тысяч структур в год. Она полностью автоматизирована, и участие человека в ней минимизировано. Оператору требуется только положить материал в шлюз загрузки, дальше все процессы проходят автоматически с теми параметрами, которые указывают технологи ИФП СО РАН. Всё это сделано для того, чтобы получать высокое качество структур, с высокой степенью однородности и хорошей производительностью.
Установку разместили в чистом помещении ИФП СО РАН. Специальная система регулирует климат, то есть такие параметры, как влажность, температуру, чистоту воздуха. Отклонение температуры всего на один-два градуса может привести к тому, что у производимых структур появятся совершенно другие свойства, и приборы, получаемые из них, будут отличаться по характеристикам.
Сейчас монтаж еще не завершен, установка находится на стадии технического запуска. Технологический запуск (то есть начало непосредственного промышленного производства) запланирован на следующий год. «После этого человеческий фактор здесь будет минимизирован. Нашим институтом уже будут отработаны все технологические процессы, процессы роста, непосредственно молекулярно-лучевой эпитаксии. Мы надеемся, что эта установка поможет расширить наш опыт, повысить квалификацию. Также в рамках проекта планируется закупка оборудования для паспортизации и характеризации, исследования выращенных структур, что позволит ему быть пилотным в области микроэлектроники и стать точкой притяжения для других наукоемких производств», — сказал младший научный сотрудник лаборатории молекулярно-лучевой эпитаксии соединений А3В5 ИФП СО РАН кандидат физико-математических наук Дмитрий Владимирович Дмитриев.