«Целью программы обновления приборной базы НИУ МИЭТ является обеспечение современным оборудованием перспективных научных и технологических проектов университета по созданию новых материалов и технологий микроэлектроники», – так на начальных этапах формирования Программы обновления приборной базы университета охарактеризовал ее концепцию Владимир Александрович Беспалов. В ходе разработки Программы ее основу составили 8 научных направлений. В планы включены мероприятия по приборно-технологическому обеспечению более 10 значимых научно-технических проектов в области терагерцовой электроники, спинтроники, квантовой и нейроморфной электроники, микро- и нанофотоники. Выделен блок оборудования, предназначенного для эксплуатации в режиме коллективного пользования.

О победе МИЭТа в конкурсе стало известно в конце мая. Средства гранта 2020 года направлены на формирование приборно-технологического обеспечения фундаментальных исследований и создание научного задела в области физики полупроводниковых гетеростуктур и приборов на их основе.

 

Направления исследований

 

По направлению исследований и разработок физико-технологических основ создания приборов и интегральных схем на основе тройных соединений материалов АIIIВV – это проект по созданию элементной базы твердотельных генераторов и приемников терагерцевого излучения (в ближнесрочной перспективе – миниатюрных источников излучения с рабочим диапазоном частот до 600 ГГц и импульсной мощностью до нескольких милливатт для систем формирования терагерцового изображения); проект по созданию ряда силовых транзисторов на нитридных полупроводниковых гетероструктурах, а также монолитных интегральных схем на основе нормально-закрытых и нормально-открытых транзисторов для высокоскоростных широкополосных систем передачи данных.

В плане исследования фундаментальных аспектов создания как твердотельных, так и вакуумных эмиссионных СВЧ и оптоэлектронных приборов и схем в рамках Программы формируется приборное и методическое обеспечение двух уникальных аналитических комплексов оборудования:

  • для измерения параметров глубоких энергетических центров в эпитаксиальных слоях мультислойных структур;
  • для малосигнальных и релаксационных измерений характеристик поверхностных состояний границ раздела слоев и релаксационных характеристик приборов и схем.

Перспективный ожидаемый результат в области эмиссионной электроники – создание многокаскадной субтерагерцовой интегральной схемы оптоэлектронного передающего модуля (предельные частоты ῀300 ГГц, коэффициент усиления по мощности на каскад – не менее 20).

По направлению «Методы диагностики, аналитического и метрологического сопровождения разработки технологий материалов и наноструктур» выполняется модернизация имеющегося в университете дорогостоящего комплекса электронной просвечивающей микроскопии за счет включения в его конфигурацию спектрометра энергетических потерь электронов. Николай Иванович Боргардт, заведующий кафедрой общей физики, д.ф.-м.н., профессор, руководитель научно-исследовательской лаборатории электронной микроскопии – об обновленном оборудовании: «Комплекс в новом составе обеспечит получение и количественный анализ с разрешением вплоть до атомарного профилей распределения элементов в наноразмерных гетероструктурах; исследование физико-химических механизмов эпитаксиального роста пленок и наноразмерных структур сложных полупроводниковых, сегнетоэлектрических, сверхпроводниковых соединений; исследование механизмов синтеза, термической и оптической обработки, ионного легирования сложных полупроводников и наноструктур различной размерности».

По направлению разработок тeхнологий и методов, повышающих быстродействие, увеличивающих степень интеграции в микро- и наноэлектронике, создаются условия для реализации проекта по метрологическому обеспечению фотолитографических процессов для перехода на топологические нормы уровня 130 нм: приобретается современная измерительная установка на базе моторизованного оптического микроскопа.

 

Что будет закуплено

 

Всего в ходе реализации программы обновления приборной базы, НИУ МИЭТ будет закуплено и модернизировано порядка 8 уникальных исследовательских комплексов, в которые войдут новейшие технологические установки и современное аналитическое оборудование. Данное оборудование позволят успешно реализовать прорывные, фундаментальные исследовательские проекты, направленные на создание новых востребованных материалов и перспективных технологий электроники.

Так, уникальный аналитический комплекс оборудования для измерения параметров эпитаксиальных мультислойных структур позволит проводить исследования и разработку перспективных твердотельных, так и вакуумных эмиссионных СВЧ и оптоэлектронных приборов, которые позволят повысить скорость, надёжность и защищённость передачи данных по радио и оптическим каналам связи.

Еще одним примером, может служить модернизация имеющегося в университете дорогостоящего комплекса электронной просвечивающей микроскопии. Основу комплекса составляет просвечивающий электронный микроскоп Titan Themis 200 (на фото). Включение в его конфигурацию нового спектрометра энергетических потерь электронов позволит осуществлять количественный анализ химических элементов в новых материалах и гетероструктурах с разрешением вплоть до атомарного уровня. Осуществлять метрологическое обеспечение перспективных процессов микро- опто- и наноэлектроники

Доля исследователей в возрасте до 39 лет от общего числа исследователей, выполняющих работы с использованием нового оборудования, в текущем году составит более 45% и к 2024 году превысит 50%. Под руководством молодых ученых будет выполнено в 2020 году не менее 15% проводимых в МИЭТ научно-исследовательских работ с использования нового оборудования, и запланировано увеличение до 16% уже к 2022 году.

Председатель совета молодых ученых, заместитель директора Института перспективных материалови технологий, к.т.н., доцент Алексей Алексеевич Дронов: «Поддержка программы обновления приборной базы НИУ МИЭТ Министерством образования и науки, это, можно сказать, знаковое событие для вуза! Уверен, что возможность использовать самое современное научное оборудование станет сильным мотиватором для аспирантов и молодых ученых, у них появится дополнительный стимул для реализации своих научных идей, публикаций в высокорейтинговых журналах и защиты диссертаций. Новые технологические возможности привлекут внимание научного сообщества и индустрии к исследовательским направлениям МИЭТа, будут способствовать развитию научной кооперации и благоприятно скажутся на престиже инженерной профессии в России».

 

Источник: МИЭТ