18 сентября в Московском физико-техническом институте прошло заседание научного клуба «Разговоры за науку на Климентовском», посвященное ключевым тенденциям развития микроэлектроники. Ученые из ведущих институтов России представили доклады о материалах и технологиях, которые могут изменить представление о современной электронике уже в ближайшие десятилетия.
Вторая встреча научного клуба МФТИ, посвященная актуальным проблемам микроэлектроники, началась с доклада директора Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ Алексея Дмитриевича Большакова. Темой доклада стала проблема поиска новых материалов в микроэлектронике, которые могут прийти на смену кремнию. Многообещающую альтернативу представляют двумерные материалы, такие как графен – плоский углеродный кристалл, толщиной всего в один атом. Обладающий рекордной проводимостью, прозрачностью и низким коэффициентом поглощения света, такой материал дает множество преимуществ. В частности, он позволит создавать ультратонкие, гибкие и при этом прочные электронные приборы.
В своем выступлении Андрей Владимирович Зенкевич, заведующий лабораторией функциональных материалов МФТИ, обратился к истории появления и развития технологии энергонезависимой памяти и сегнетоэлектрических материалов, а также рассказал о возможностях, которые открывают актуальные разработки. Как показал спикер, в перспективе использование сегнетоэлектрических материалов, в частности диоксида гафния, в микроэлектронике может многократно увеличить скорость работы устройств и снизить энергопотребление.
О возможностях органической электроники рассказал Сергей Анатольевич Пономаренко, директор Института синтетических полимерных материалов РАН. В своем выступлении Сергей Анатольевич представил преимущества органических полупроводников: благодаря своей легкости и пластичности, эти материалы могут лечь в основу гибких дисплеев, дешевых солнечных батарей и медицинских сенсоров. «Такие устройства можно будет буквально стирать и носить как ткань, не теряя их функциональности», – заверил докладчик.
Тему будущих систем связи поднял Ансар Ризаевич Сафин, заместитель директора Института радиотехники и электроники РАН. Доклад был посвящен антиферромагнетикам и спинтронике, которые открывают выход в терагерцовый диапазон. «6G-сети дадут возможность скачивать терабайты данных за секунды, но главное — они станут платформой для интернета всего: от автомобилей до медицинских имплантов», — отметил Ансар Ризаевич.
Иван Александрович Круглов, заведующий лабораторией компьютерного дизайна материалов МФТИ, показал, как машинное обучение ускоряет открытие новых соединений. «Мы можем виртуально проверять десятки тысяч материалов и находить те, что лучше всего подойдут для электроники будущего. Без искусственного интеллекта это заняло бы десятки лет», — сказал исследователь. Доклад Виктора Борисовича Казанцева, заведующего кафедрой нейротехнологий ННГУ, был посвящен нейроэлектронике – технологиям, способным имитировать работу мозга и создавать энергоэффективные вычислительные системы. По прогнозам некоторых специалистов, «расширения» человеческих возможностей в виде увеличенного объема памяти, усовершенствованного слуха и инфракрасного зрения могут появиться уже в конце 2030-х годов.
Завершил встречу заместитель директора департамента индустриальных программ Сколтеха Алексей Фаустов, рассказавший о трудностях внедрения новых технологий. «От открытия до реального продукта проходит не меньше двадцати лет. Чтобы Россия заняла свое место в глобальной гонке, нам нужна четкая стратегия и готовность поддерживать исследования на всем пути — от лаборатории до завода», — подытожил докладчик.
Обсуждение показало, что будущее электроники связано с гибкими дисплеями, сверхъемкой памятью, энергосберегающими процессорами и системами связи нового поколения. А в более далекой перспективе — с созданием кибернетических организмов, сочетающих возможности биологии и достижений современной науки.
