Полупроводниковые материалы отныне будут синтезировать в космосе. Ученые из Института физики полупроводников им. А.В.Ржанова СО РАН (ИФП СО РАН) по заказу Ракетно-космической корпорации «Энергия» им. С.П.Королёва (РКК «Энергия») разработали соответствующую установку. Проект «Экран-М» призван использовать преимущества космического вакуума для создания высокочистых полупроводников методом молекулярно-лучевой эпитаксии. На данный момент это единственная в мире подобная исследовательская программа.
Полупроводниковые материалы, к которым предъявляются повышенные требования, выращиваются методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ). Атомарно-тонкие слои «укладываются» друг на друга в сверхвысоком вакууме так, чтобы кристалл полупроводника обладал нужными свойствами, например, улавливал или излучал свет в определенном диапазоне или выдерживал высокое электрическое напряжение, при котором у менее «выносливых» материалов происходит пробой. Земные установки МЛЭ - крупногабаритные, дорогостоящие, сложные в производстве. Чистота вакуума в установках такова, что на миллиард атомов синтезируемого материала не встретится даже один посторонний атом. При этом в космосе гораздо легче достичь требуемых параметров вакуума и можно использовать одну камеру для осаждения всех элементов. Так возникла идея проекта «Экран-М» — провести синтез полупроводниковых соединений на орбите.
Специалисты ИФП СО РАН сделали «космическую» установку молекулярно-лучевой эпитаксии с нуля и с учетом ограничений: небольшого веса и габаритов, радиационной стойкости комплектующих, необычного поведения вещества в условиях воздействия факторов космического пространства.
Институт физики полупроводников известен в России и за рубежом благодаря работам в области молекулярно-лучевой эпитаксии, именно здесь изготовлены первые отечественные установки для синтеза полупроводниковых соединений методом МЛЭ, квантовых структур, изучены свойства полученных материалов. Специалисты ИФП СО РАН сделали «космическую» установку молекулярно-лучевой эпитаксии с нуля и с учетом ограничений: небольшого веса и габаритов, радиационной стойкости комплектующих, необычного поведения вещества в условиях воздействия факторов космического пространства.
— Глобальная цель «Экрана-М» — исследовать, насколько эффективен процесс выращивания эпитаксиальных слоев в космосе, как будут реализованы преимущества, которые предоставляет космический вакуум. В рамках проекта стартует начальная стадия развития технологии: отработка оборудования, анализ свойств полученного материала, — поясняет главный конструктор проекта, заведующий лабораторией ИФП СО РАН доктор физико-математических наук Александр Никифоров.
Подробности – в материале Надежды Дмитриевой «Эпитаксия в космосе» в очередном номере газеты «Поиск».
