Именами сибирских рек…

Напомним, Mega-science – это сложнейшие научные установки (комплексы) национального и мирового масштаба  для решения  принципиально новых фундаментальных и прикладных задач. А несколько лет назад в Сибирском отделении РАН была реализована своя программа Mega-science. Одним из ее элементов стала установка молекулярно-лучевой эпитаксии «Обь-М».

В 2000 году академик Жорес Алферов получил Нобелевскую премию за разработку полупроводниковых гетероструктур. Однако сегодня наша страна практически оказалась в положении пресловутого «сапожника без сапог»: открытие сделано российскими учеными, но в промышленном производстве мы пользуемся преимущественно гетероструктурами, выращенными за рубежом. Хотя, справедливости ради, отметим, что научные центры, занимающиеся этой работой есть и у нас.

Один из ведущих – новосибирский Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН. В институте создано несколько типов установок, способных создавать необходимые гетероструктуры. Так повелось, что им дают имена сибирских рек – «Селенга», «Ангара», «Катунь»… Мы уже рассказывали об установках типа «Катунь», а сегодня речь пойдет о самом новом классе – «Обь-М».

Этот уникальный комплекс – единственный в стране - способен создавать гетероструктуры на основе CdHgTe (кадмий-ртуть-теллур или КРТ). Этот материал с одной стороны обладает рядом уникальных свойств, которые делают его крайне востребованным в ряде отраслей современной экономики, и стоит достаточно дорого. К примеру, французская компания Sofradir, которая производит фотоприемники на аналогичной основе, в прошлом году выпустила продукции на 150 млн. евро.

А с другой стороны, он очень сложен в производстве – активное испарение ртути мешает образованию необходимого для процесса вакуума – и получить такие гетероструктуры на установках другого типа практически невозможно. Требуются уникальные и весьма дорогие комплексы, в нашем случае – установки типа «Обь». В России сегодня работают три таких установки, все они сосредоточены в ИФП СО РАН. И, по словам ученых, обеспечивают потребность России в гетероструктурах такого типа с большим запасом (за счет своей высокой производительности).

Куда же идут фотоприемники, созданные стараниями новосибирских ученых. Главный заказчик на сегодня – Министерство обороны. Но есть у них достаточно широкие перспективы и для гражданского применения. Такая гетероструктура позволяет выпускать тепловизор с чувствительностью до 1/100 Cо, причем не в точке, а рассредоточенной по поверхности.

Где это можно применять? Например, для поиска протечек в нефтепроводах, в том числе и тех, что скрыты под слоем снега. Для выявления повреждений теплоизоляционного слоя на жилых и промышленных объектах. Весьма востребованы такие тепловизоры в космонавтике, где с их помощью осуществляют дистанционное зондирование нашей планеты. Не первый год ученые пытаются внедрить приборы такого типа в медицинские учреждения. Ведь по незначительному изменению поверхности тела пациента, которое не уловить обычными термометрами, можно узнать очень многое. Например – найти место скрытого воспалительного процесса, закупорки сосуда и т.п.

Сегодня широкому внедрению приборов такого типа в гражданских сферах экономики мешает их относительно высокая стоимость. Если 1 см2 такой пластины сам по себе стоит около 25 тысяч рублей, то в виде фотоприемника – уже примерно миллион. Но технологии не стоят на месте, производство удешевляется. И спрос на гетероструктуры КРТ будет только возрастать. А в случае с нашей страной этот процесс будет идти еще более быстро – в силу возможных экономических санкций и взятого курса на импортозамещение. Так что, установки типа «Обь» можно смело относить к классу «стратегического назначения». 

Георгий Батухтин