Работы по изготовлению и испытанию пилотной установки для синтеза полупроводниковых наноструктур «Экран-М», которая разместится на борту МКС, начались в Институте физики полупроводников (ИФП) СО РАН, сообщил в пятницу РИА Новости заместитель директора по научной работе института, руководитель этого проекта, профессор Олег Пчеляков.

В полупроводниковой электронике используют кристаллические материалы, которые выращивают в условиях глубокого вакуума. От чистоты полупроводниковых материалов зависит однородность полученных кристаллов, которая дает возможность изменять и контролировать их проводящие свойства с помощью вносимых в дальнейшем примесей (легирования).

По словам Пчелякова, синтез качественных полупроводниковых материалов на Земле требует установок, которые стоят миллионы долларов и заметно уступают по чистоте вакуума естественному космическому пространству.

«Цель проекта – создание минифабрики для производства новых полупроводниковых материалов на орбите. Кильватерный след за прикрепленным к борту космического корабля молекулярным экраном – это область сверхглубокого вакуума и идеальная среда для роста полупроводниковых кристаллов, своеобразная вакуумная лаборатория. В нее не попадают даже отдельные молекулы разреженного газа, не говоря уже о кислороде и других элементах, отсутствие которых гарантирует качество растущей пленки полупроводника», – сказал Пчеляков.

Ученый пояснил, что давление атмосферы в космической вакуумной лаборатории в 100 раз ниже, чем в лучших наземных вакуумных камерах.

Кроме того, за защитным экраном нет оболочки стен – основного источника загрязнения – и не требуется специальное охлаждение. Это позволит производить полупроводниковые структуры для наноэлектроники и нанофотоники, в частности, фотоэлементы солнечных батарей на основе кремния с КПД более 30% против существующих 15%.

Работы по созданию «Экран-М» ведутся совместно с ракетно-космической корпорацией «Энергия» им. С.П. Королева.

По словам собеседника агентства, первые успешные испытания образцов фольг, из которых планировалось изготовить молекулярный экран – защитный холодостойкий и прочный «зонт» диаметром около трех метров с покрытием, предотвращающим накопление статического заряда и испарение с его поверхности – состоялись на международной станции «Мир» в 1998 году. После затопления станции финансирование проекта прекратилось на стадии создания наземной вакуумной установки «Эпицентр» – имитатора космического вакуума.

Несколько лет работы по проекту продолжались в ИФП СО РАН за счет собственных средств. Затем финансирование возобновилось, и были выполнены все подготовительные работы.

В октябре Институт физики полупроводников СО РАН получил первые перечисления от РКК «Энергия» на третий этап («Экран-3»), включающий непосредственно создание установки, которая отправится на орбиту. Общая стоимость проекта составит около 2 миллиардов рублей, сообщил руководитель проекта.

Эксперт уточнил, что ИФП СО РАН совместно с Опытным заводом СО РАН и НПФ «Электрон» (Красноярск) создаст три образца установки «Эпицентр» – одну для работ в Центре подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина, вторую – для стендовых наземных испытаний с предельными нагрузками и третью – непосредственно для организации пилотной лаборатории на орбите.

Он добавил, что в случае успешного завершения работ окупаемость проекта составит около четырех-пяти лет.