Отраслевая лаборатория новых технологий и материалов (ОЛНТМ) появилась на базе ОАО «ИНТЕГРАЛ» в 2018 году. Цели – создание современного высокотехнологичного производства, способного в сжатые сроки осваивать, опираясь на имеющиеся и перспективные разработки предприятия, производство конкурентоспособной продукции, а также укрепление позиций на рынках – мировом и СНГ, завоевание их новых секторов.
Здесь наиболее перспективными направлениями развития на данный момент являются: охлаждаемые и неохлаждаемые фотоприемные устройства (тепловизоры, болометры); разработка элементов технологии силовых приборов на широкозонных полупроводниках GaN; создание новых опциональных расширений уже действующих технологических процессов КМОП, БиКМОП на основе пленочных структур металлов, оксидов, нитридов и сложных керамик.
О проектах и достижениях ОЛНТМ рассказал заместитель генерального директора по научно-техническим программам и научной работе, член-корреспондент НАН Беларуси, доктор технических наук, профессор Анатолий Белоус:
– Сегодня ОАО «ИНТЕГРАЛ» – это одна из немногих компаний в мире, которая обладает соответствующими компетенциями и собственными разработками целого семейства мультиплексоров для охлаждаемых и неохлаждаемых фотоприемных устройств. Особенность направления – тесная кооперация с изготовителем законченного изделия. Мультиплексор разрабатывается по техническим требованиям конкретного заказчика: под размеры пикселя, матрицы, динамический диапазон видеосигнала и т. д.
Функциями ОЛНТМ являются: проведение научно-исследовательских и поисковых работ (НИР), опытно-конструкторских работ (ОКР); организация изготовления опытных образцов с последующим расширением промышленной производственной базы при достижении коммерческого успеха. В соответствии с поставленными целями и задачами отраслевая лаборатория укомплектована современным оборудованием, дающим возможность проведения исследовательских, экспериментальных работ и выпуска малых промышленных серий, участия в выполнении научно-технических программ, программ научных исследований, в инновационных проектах.
Создание ОЛНТМ расширяет возможности сотрудничества с вузами в рамках научно-технической и образовательной деятельности предприятия с целью научно-технического развития и подготовки высококвалифицированных кадров.
Здесь уместно привести ряд примеров. Как известно, основная цель перехода к фотонике (радиофотонике) – это увеличение полосы пропускания и быстродействия фотонных изделий по сравнению с электронными. Поэтому выбор материала, механизма излучения и конструкции компонентов радиофотонной схемы (светоизлучающего элемента) определяется прежде всего возможностью обеспечения указанных частотных характеристик. С этой точки зрения наиболее подходящим является лавинный механизм, так как временной отклик лавинного эффекта составляет менее 1 пс, что теоретически позволяет создавать светодиоды, работающие во всем гигагерцевом диапазоне частот вплоть до терагерц. Таким образом, отличительной особенностью лавинных светодиодов является их высокое быстродействие. По таким параметрам, как эффективность и быстродействие, лавинные светодиоды, разработанные учеными БГУИР, соответствуют лучшим мировым аналогам. По стабильности и минимальному размеру светоизлучающего элемента – превосходят их.
На основе лавинных кремниевых светодиодов с внутренней модуляцией белорусскими учеными разработана оптопара, изготовленная на «Интеграле», обеспечивающая как гальваническую развязку, так и быстродействующие оптические межсоединения внутри кремниевых чипов и между ними. Технология кремниевых светодиодов интегрирована с кремниевой технологией КМОП ИС.
Этот совместный проект включен в российскую программу по радиофотонике, серьезный интерес к полученным результатам проявили китайские предприятия.
Еще один пример эффективного взаимодействия ученых «Интеграла» c вузами – совместная работа с отраслевой лабораторией элионики – радиационно стойкой и космической электроники НИУ «Институт прикладных физических проблем им. А. Н. Севченко» БГУ. Здесь выполнены разработки по созданию конструкции «излучатель-волновод-фотоприемник» на кремнии и по базовой кремниевой технологии. А на производственной линии нашего предприятия изготовлена партия приборных светодиодных структур УФ и видимого диапазонов на основе многослойной композиции SiO2/SiNx/SiO2/Si.
Этой же лабораторией разработана, изготовлена в холдинге «ИНТЕГРАЛ» и успешно прошла все испытания рабочая партия фотоприемников УФ-, видимого и ближнего ИК (до 3 мкм) диапазонов на базе гипердопированных атомами теллура слоев «кремния на кремнии» р-типа.
Также разработаны и изготовлены лабораторные образцы ячеек энергонезависимой, перепрограммируемой, оптически управляемой мемристорной памяти на основе структур SiO2/SiNx/Si, прошедшие успешные испытания в ГЦ «Белмикроанализ». Ультрабыстрый доступ к памяти здесь обеспечивается по оптическому каналу, что позволит существенно повысить производительность вычислительных устройств.
Полученные по этим направлениям теоретические и экспериментальные результаты позволили приступить уже к следующему уровню создания новых классов микроэлектронных устройств.
По состоянию на февраль этого года в Беларуси функционирует более 90 отраслевых лабораторий, из них в системе Министерства промышленности – 13.
Анастасия Хурсевич
Фото: Анастасия Хурсевич
