В Петербурге намерены создать транзисторы нового поколения для микроэлектроники

08.11.2023

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 8 ноября. /ТАСС/. Ученые Института проблем машиноведения (ИПМаш) РАН в Санкт-Петербурге планируют создать полупроводники нового поколения для микроэлектроники на основе карбида кремния. Технология должна позволить изготавливать подложки из этого материала таких размеров, чтобы из них можно было делать в том числе транзисторы с высокими показателями для связи 5G, сообщил ТАСС руководитель лаборатории структурных и фазовых превращений в конденсированных средах ИПМаш РАН Сергей Кукушкин.

"Мы начали крупный проект, который был поддержан грантом Российского научного фонда. Его суть состоит в том, что в следующие три года мы будем разрабатывать специальные подложки кубического карбида кремния на кремнии для роста транзисторных гетероструктур нитрида галлия с высокой подвижностью носителей заряда. Это будет база для создания микроэлектроники нового поколения, которой нет еще нигде в мире", - рассказал Кукушкин.

Карбид кремния

Карбид кремния для микроэлектроники не является новым материалом - подложки из этого материала уже используются в строительстве электромобилей, в производстве беспилотных летательных аппаратов. Но потенциал материала остается нераскрытым - теоретически на его основе можно сделать транзисторы, которые обладали бы мощнейшими свойствами в управлении электрическими сигналами, при этом отличались бы большой износостойкостью и малой себестоимостью. Для этого подложки должны иметь диаметр более 50,8 мм, который остается недостижимым из-за технологических барьеров. Решить эту задачу намерены ученые ИПМаш РАН.

Новое поколение

"Разработанная в результате выполнения этого проекта технология позволит создать первое в России высокотехнологическое опытное производство слоев 3С-SiC на кремниевых подложках. Специальные подложки <...> могут стать основой для формирования целого класса широкозонных полупроводников на кремнии, основными из которых являются нитриды галлия и алюминия", - пояснил Кукушкин.

Отмечается, что вывод этой технологии в промышленный масштаб позволил бы совершить качественный скачок и занять России лидирующее положение в производстве передовых полупроводниковых материалов.

"В случае дальнейшего развития данной технологии и создания на ее основе опытно-промышленного производства, возможно существенно развить одну из высокотехнологических областей микроэлектроники - производство гетероструктур нитрида галлия (GaN) для силовой и СВЧ электроники, в которой Россия могла бы занять лидирующее положение", - подчеркнул Кукушкин.

Институт проблем машиноведения РАН - одно из ведущих российских научных учреждений в области разработки передовых промышленных технологий. Основанный в 1986 году институт ведет разработки в сферах термодинамики и кинетики переходных процессов в наноматериалах материалах, фазовых переходов и дефектов структур, динамики вибрационных, волновых и виброударных процессов, нано- и микротрибологии.