Что общего у холодильника и мобильного телефона, солнечной батареи и стиральной машины, микроволновки и спутникового ТВ? В основе каждого из этих приборов лежат микросхемы, изготовленные на основе полупроводниковых материалов, в частности кремния, важным преимуществом которого является простота обработки и невысокая себестоимость. Пластины из кремния для чипов и микросхем используются во всем мире.
Перспективным материалом, который способен заменить кремний, теперь станет карбид кремния, то есть соединение кремния с углеродом. Он выдерживает температуру до трехсот градусов и радиацию, а значит может быть использован также в оборудовании на ядерных станциях и в космосе.
- В результате наших исследований был открыт принципиально новый метод выращивания монокристаллического карбида кремния, - говорит руководитель лаборатории структурных и фазовых превращений в конденсированных средах ИПМаш РАН Сергей Кукушкин. - Метод основан на согласованном замещении части атомов в кремнии на атомы углерода без разрушения кремниевой основы. Качество структуры слоев, полученных данным методом, значительно лучше, чем у ведущих мировых компаний. А самое главное, что их себестоимость более чем в десять раз ниже себестоимости пленок мировых производителей.
Кроме всего прочего, новые материалы можно использовать в качестве основы для квантовых компьютеров, а также для создания микрочипов для светодиодов и сверхэффективных датчиков. Технология позволит заместить импорт иностранных полупроводников, аналогов которых в России просто нет.