Авторизация


На главнуюКарта сайтаДобавить в избранноеОбратная связь  
Вакуумная установка для формирования полупроводниковых систем пониженной размерности на основе плазмохимических и ионно-лучевых технологий
Источник: Яндекс картинки
10:42 / 20.07.2016

Архитектура невидимого мира
Поиск идет в разных направлениях и очень широко. Особое внимание приковано к здоровью человека. Люди гибнут от сердечных заболеваний, от онкологии. Как известно, надо выявлять признаки заболевания на ранней стадии, и это гарантирует выздоровление. Если это можно сделать с помощью электроники, почему нужно от нее отказываться?
Наверное, пришло время, когда надо перестать читать фантастические романы — они уже не способны поражать наше воображение. Чтобы удовлетворить свою фантазию, почувствовать приближение чего-то необычного, а подчас даже и потрогать его, следует отправиться на очередную выставку достижений науки и побеседовать с учеными.

Именно это я и сделал, открыв двери Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН, где встретился с его директором членом-корреспондентом РАН Александром Васильевичем Латышевым.

— Как оценивается уровень вашего института в России и мире?

Большинство разработок, которые делаются у нас, находятся на уровне, близком к мировому. А некоторая часть из них задает тот самый мировой уровень, который мы имеем в виду. Это не бахвальство и не просто слова. Я два года работал в Японии, ситуацию в западном мире хорошо знаю изнутри. Был там профессором, учил специалистов. Смотрел, сопоставлял все — от подготовки кадров до создания новых технологий.

То, что сейчас делают мои ребята, вполне сопоставимо с работами их коллег в любой стране. Да, в каких-то вещах мы отстаем. Это в основном касается технологий. Но это поправимо. Нам нужна кремниевая линейка, о ней принято говорить, что она создается инжиниринговыми центрами.

— Раньше это называлось прикладной наукой, которая, по сути, была уничтожена в 1990-е гг.

Новые времена — новые названия, но суть от этого не меняется. Необходимо промежуточное звено между наукой и промышленностью. Это должны быть маленькие фабрики, а не предприятия-гиганты, которые, например, делают сотовые телефоны. Какое существует представление о науке? Считается, что ее результаты следует чуть ли не насильно внедрять в промышленность. Для этого придумывают различные схемы, которые не работают.

Став директором, я понял на примере своего института, что надо делать. У института есть своя ниша: это производство определенных новых материалов, которые не существуют в природе, однако необходимы. Они не нужны рядовому пользователю, но нужны заводам, которые будут потом выпускать продукцию, необходимую всем.

— Звучит просто, но нельзя ли рассказать поконкретнее?

Приведу простые примеры. В электронике сейчас используются пластины кремния. Есть еще материал — кремний на изоляторе. У себя в институте мы организовали его производство. Довели до совершенства, запатентовали. Передаем материал на завод, а там делают традиционную электронику, но радиационно стойкую.

Для космоса, для решения оборонных задач. Такого рода материалов требуется немного, и мы способны ими обеспечивать в нужных количествах. Мы постоянно совершенствуем технологию, имеем возможности решать научные задачи.

— То есть вы становитесь частью производства?

В определенной степени. Еще один пример. Традиционная электроника развивается по определенным законам: в частности, в течение двух лет размеры устройств уменьшаются вдвое, а по мере того как совершенствуется литография, процесс уплотняется вдвое. Понятно, что рано или поздно мы подойдем к пределу, когда процесс остановится, — кремниевая электроника перестанет развиваться столь же стремительно, как это было раньше.

Значит, нужно создавать новые материалы, которые помогут преодолеть этот барьер. И мы научились это делать. Мы берем пластины и, используя нанотехнологии, выращиваем на подложках эпитаксиальные пленки — «блины», которые поставляем промышленности. Это готовый продукт, и он используется в самых разных областях. Заказы у нас приличные, в прошлом году мы сделали почти тысячу пластин. Это хорошая серия, уже не маленькая. Работаем напряженно, чуть ли не в две смены.

— «Печь блины» всегда сложно, тут требуются и мастерство, и определенные навыки…

Наше слабое звено: мы делаем все это на научном исследовательском оборудовании. Оно обычно небольшое и не рассчитано на серийное производство. Да и с исходными материалами сложности. Для исследований нам их нужно немного, а когда счет пластин идет на сотни, ситуация меняется.

— Вы пытаетесь выступать в двух ипостасях — и науку делать, и производство налаживать. Невольно приходит мысль о двух зайцах, за которыми трудно угнаться, не так ли?

Сложности, конечно, возникают. Промышленность переходит на крупные серии, и им нужны уже иные «блины», более крупные. Мы завалены письмами, где нас просят перейти на них, но для этого нужны новые установки. Короче говоря, когда потребность в новых изделиях невелика, мы готовы ее обеспечивать. Но ситуация меняется, когда начинается массовое производство.

— Вы просто превратились бы из научного института в предприятие по производству этих уникальных «блинов».

Такая опасность существует. Мы стараемся работать гармонично. Пока ситуация в экономике такая, какая есть сегодня, надо приспосабливаться.

— А где же рынок, бизнес?

Бизнесмены о нас знают, тянутся к нам со всей России — в этом легко убедиться, достаточно посидеть в моем кабинете несколько часов.

— И что их интересует?

То, что они раньше брали за рубежом. Мы не любим слово «импортозамещение». Оно подразумевает, что одно надо заменить другим. Мы так не делаем, лучше бизнесу дать «импортоопережение».

— Но им-то надо точь-в-точь?

Мы с этим боремся, поскольку такая философия не дает нам развиваться. А в нашей области замедление равнозначно отставанию навсегда.

— Подобное представление существует в обществе по отношению именно к электронике. Насколько оно верное?

Оценки разные. По отношению к военной продукции оно ошибочно. В этой области мы не отстаем, об этом свидетельствуют хотя бы системы С‑300 и С‑400. В оборонной области существует жесткая конкуренция. И опять-таки речь идет о предприятиях, способных выпускать продукцию такого же качества, как и наш институт. Заменить их мы не можем — наши люди просто не потянут такой объем работ.

— Но об этом должны заботиться уже не ученые, а власти — не критиковать науку, а помогать ей.

Так должно быть, но пока такого нет. Власти должны понимать, что менталитет ученого совсем иной: его интересует новое, а не копирование уже известного. Приведу такой пример. У меня в Японии были аспиранты. Я объясняю им, что надо делать. Аспирант четко повторяет все, что я ему говорю.

Причем каждый раз выполняет мое задание точно и аккуратно. Здесь у меня тоже аспиранты. Я им объясняю, что надо делать. Утром прихожу — все сделано по-своему. Я спрашиваю: в чем дело? Он в ответ: вы сказали промывать пять минут, а я промывал семь, потому что, мне кажется, так лучше…

— Это и есть творчество?

Да, поиск нового. Это качество заложено в нашем человеке. Но это и проблема, так как приходится почти всегда все начинать заново, да и стоит такое творчество подчас слишком дорого. Вот и приходится искать золотую середину.

— Вам интереснее работать с японцами или с нашими?

Конечно с нашими! Кстати, когда наши ребята выезжают за рубеж, там их любят, потому что это грамотные специалисты, которые способны решать нестандартные задачи. У меня был один любопытный случай в моей научной работе на Тайване. Сломалось оборудование — электронный микроскоп. Оказывается, починить его может только наладчик, который работает на фирме, изготовившей этот микроскоп. А я разбираюсь в этой технике, там нужно было заменить один транзистор.

Я его заменил. Это вызвало сильнейший ажиотаж: как это профессор смог сделать такую работу?! Мне тут же предложили зарплату в десять раз больше, лишь бы я остался работать на фирме. Пришлось долго объяснять, что я ученый и меня интересует совсем другое. Я много раз убеждался, что наше образование, наша подготовка специалистов намного лучше.

— Вы имеете в виду здешний университет?

Да. Я школу оканчивал в Казахстане, поступил в здешний университет и остался в Академгородке навсегда. Преимущество НГУ в том, что здесь преподают ученые, которые занимаются реальными научными проблемами. Сейчас я заведую кафедрой физики полупроводников. Профессора читают лекции, ведут занятия, но в основном они занимаются наукой на мировом уровне. Следовательно, студенты получают знания высокого качества, да и пример им есть с кого брать.

— Модель «образование плюс наука», созданная в Академгородке, оправдала себя?

Безусловно. Ребята, которые учились со мной и которые разъехались по разным странам, везде востребованы и добились хороших результатов. Конечно же, в основе их успеха образование, полученное здесь.

— Вернемся к распространенному в обществе мнению, что «в электронике мы отстали навсегда». Что бы вы еще могли сказать по этому поводу?

А можно ли как-то охарактеризовать электронику Германии или Франции? Нет, конечно. Дело в том, что процессоры для тех же телефонов делаются в мире на одной линии. Есть крупные фирмы, они на слуху, но основа, фундамент того, что они производят, общий, как ни странно это звучит для стороннего наблюдателя. Современную электронику я сравниваю с высокотехнологичным принтером, над которым работают много-много ученых, инженеров, технологов, в том числе и мы.

Всем известно, по какому алгоритму пойдет развитие, какой файл вставлен и как «принтер» будет работать. Отдается распоряжение — «печатай», и система начинает действовать. Современная электроника — это машина, которая налажена.

— Уже не фундаментальная наука, а прикладная?

Не люблю такое деление науки. Разработка современной электроники идет через дизайн-центры, разбросанные по всему миру, в том числе и в России. Вот, например, создал я новую микросхему. Я должен ее изготовить, то есть, используя библиотеку этого «принтера», встроить свою микросхему в существующую технологическую линейку. Этим занимаются люди, которые постоянно совершенствуют технологию «принтера».

Сейчас уже понятно, что скоро будет достигнут теоретический конец этой линейки, дальше развивать электронику в направлении геометрического уменьшения размеров транзистора будет невозможно — предел.

— Такое ощущение, что вас это не особенно интересует?

Сейчас надо создавать совершенно другую электронику. Если речь заходит о традиционной электронике, нам, конечно, сложно сегодня догонять страны-монополисты, прежде всего США, Японию, Южную Корею. В России также имеется ведущий отечественный разработчик и производитель интегральных схем — ОАО «НИИМЭ и Микрон» в Зеленограде, входящий в список топовых фабрик в мире.

Есть, конечно, и другие ответвления — создаются специальные «боксы», где производятся электронные устройства для конкретных целей. Например, для «Росатома» или «Роскосмоса» нужна электроника, с помощью которой решаются проблемы той же безопасности. Понятно, что речь уже идет не о массовом производстве. Подобных проблем немало, а потому и возникает множество мини-линеек — подчас для таких производств достаточно небольшой комнаты.

В Японии это направление развивается стремительно, и это хорошо видно на всевозможных выставках. Мы отстали лет на 10–15, но пускаться в погоню не следует, это, на мой взгляд, дело безнадежное. Надо идти иными путями — не догнать, а вырваться вперед. Что, кстати, мы и делаем.

— А теперь, пожалуйста, подробнее!

Надо создавать и использовать новые материалы, которых пока не существует. Простые расчеты показывают, что электроника будущего потребует такого объема новых компонентов, для получения которых в природе просто нет исходных материалов. Их нужно производить, но прежде их нужно придумать и сконструировать. Сейчас идет поиск именно в этом направлении: как и на чем построить электронику будущего, работающую на новых материалах и новых физических принципах.

— Ожидание новых революций в этой науке?

Конечно. Поиск идет в разных направлениях и очень широко. Особое внимание приковано к здоровью человека. Создается комплекс устройств, которые способны подсказывать, чего надо опасаться, как контролировать свое состояние и т.д. Люди гибнут от сердечных заболеваний, от онкологии. Как известно, надо выявлять признаки заболевания на ранней стадии, и это гарантирует выздоровление. Если это можно сделать с помощью электроники, почему нужно от нее отказываться?

— Вернемся в нынешний день. Вы работаете на космос?

Да.

— Американская электроника работает там десятки лет, аппараты уже летают к пределам Солнечной системы. Здесь же мы не имеем права так отставать?

Мы можем решать и подобные задачи, связанные с радиационно-стойкой электроникой, но их нужно ставить! Вопрос упирается только в финансирование. Да, определенный разрыв существует, но базовая его причина не в отсутствии кадров, идей и даже оборудования, а в отсутствии целей. Если потребуется — сделаем! В истории нашего института такие проблемы возникали не единожды, и не было ни одного случая, чтобы мы не справились с заданием.

— В таком случае расскажите, как вы создаете принципиально новые материалы, о существовании которых уже сообщают серьезные научные журналы.

Есть разные технологии, их уже немало. Работаем в вакууме, используем материалы особой чистоты. Есть специальная наука по очистке этих материалов — этим занимаются химики.

Если говорить образно, схема выглядит так: мы рассчитываем определенные свойства материалов — те, что нам требуются, — а потом создаются технологии, которые позволяют их получить. Есть ряд новых материалов, которых в мире нет, а популярность их огромна. Поэтому о нас и пишут разные «крутые» научные журналы. Впрочем, к их оценкам я отношусь спокойно.

Был в жизни такой случай. Не буду вдаваться в подробности, но удалось обнаружить одно интересное физическое явление. Написал об этом статью, послал в журнал. Оттуда ответ: ничего подобного быть не может, вы где-то допустили ошибку. Послал в другой журнал. Там долго сомневались, но потом все-таки опубликовали.

Через некоторое время японцы повторили эксперимент и подтвердили, что нами открыто очень важное и интересное физическое явление. Сейчас это одна из работ, которая цитируется больше других. Так что следует в первую очередь самим оценивать работы, а уж потом ссылаться на зарубежные издания.

— В ФАНО любят это делать. Кстати, какое оно к вам имеет отношение?

Оно нами руководит. Все документы мы посылаем туда на согласование. Бюджетные деньги идут от ФАНО, там и проверяют, как мы их тратим.

— Что изменило для вас появление ФАНО?

Теперь вынуждены писать больше бумаг.

— Не будем продолжать эту тему, скажу о другом. Вы печете «интеллектуальные блины». Хочу пожелать, чтобы в ваш институт пришла «интеллектуальная масленица», на который выпекались бы самые разнообразные «блины», и чтобы на нее стремились попасть из всех стран, где таких «блинов» нет.

Если бы нам не мешали, такая масленица наступила бы гораздо раньше.

Справка

Александр Васильевич Латышев

Директор Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН, доктор физико-математических наук, член-корреспондент РАН. Родился 4 января 1959 г. в Булаеве (Северо-Казахстанская область).

Окончил физический факультет Новосибирского государственного университета (1981).

Спектр научных интересов: исследование in situ структурных перестроек на поверхности полупроводников в процессах сублимации, эпитаксии и фазовых переходов, изучение структуры квантово-размерных полупроводниковых систем методами электронной микроскопии атомного разрешения, развитие методов нанолитографии, осуществление комплексной диагностической и технологической поддержки многочисленных исследований в области нанотехнологий методами высокоразрешающей, сканирующей, отражательной электронной микроскопии, а также сканирующей зондовой микроскопии.

Награды и премии: премия Правительства РФ в области образования (2014).

Беседовал Владимир Губарев


Комментарии:

Для добавления комментария необходима авторизация.