Украинские кристаллы используются в передовых военных разработках ведущих оборонных компаний.

Уже давно не секрет, что ученые харьковского Института монокристаллов разработали технологию производства прозрачной тонкой брони, способной выдержать попадание бронебойной пули из снайперской винтовки.

кристаллы сапфира с рекордной толщиной пластин 350х170х80 мм

Технология «прозрачной брони» заключается в использовании принципа «трехслойный бутерброд» из стекла, пластмассы и сапфира. Задача сапфира — превратить конусную пулю в цилиндрическую. А задача следующих слоев — задержать ее в пределах своей толщины.

Сапфиры, которые используют в Институте монокристаллов для прозрачной брони, — искусственные, однако по твердости уступают только алмазу. При ударе о слой сапфира пуля сплющивается, а значит, удар уже ослаблен, и его сможет выдержать даже не толстое стекло.

Основным покупателем «прозрачной брони» стала Германия. Государственное научное учреждение «Научно-технологический комплекс "Институт монокристаллов» (Харьков) выполнило заказ на поставку в Германию «прозрачной брони» (заказ поступил в 2011 г.). Об этом 29 марта сообщили в институте. Производство «прозрачной брони» из сапфира было освоено институтом в рамках гранта НАТО. Испытания, которые провели военные НАТО, показали, что броня выдерживает попадание бронебойной пули.

Как сообщили в институте, германским производителям спецтехники стало известно о результатах испытаний и они решили использовать харьковскую разработку в своих бронетранспортерах.

По мимо этого, украинские кристаллы используются в оптических приборах, лазерных установках и микроэлектронике. В рамках выполнения программы «Разработка и освоение микроэлектронных технологий, организация серийного выпуска приборов и систем на их основе» в 2012 году разработаны технологии выращивания объемного сапфира весом до 60 кг методом Киропулоса, выращивания сапфировых пластин методом Степанова шириной 120 мм и технология получения высококачественных подложек для структур «кремний на сапфире», светодиодов и других комплектующих приборов микроэлектроники.

Экспериментальные образцы демонстрировались на выставках потенциальным зарубежным заказчикам. На базе технико-экономического анализа технологий выращивания сапфира различными методами разработаны технические требования к промышленному оборудованию для выращивания сапфира методами Киропулоса и Степанова, а также на сервисное оборудование, необходимое для манипуляций с кристаллами весом более 60 кг и для их механической обработки.

По результатам доработки технологий выращивания и обработки кристаллов и по результатам выращивания экспериментальных кристаллов и изготовления из них подложек разработаны соответствующие технологические регламенты: «Выращивание сапфира методом Киропулоса весом более 60 килограммов на установках Омега-300 ИМК», «Выращивание сапфировых лент шириной до 120 мм методом Степанова / EFG на установке «Спектр-ДМ», «Производство подложек из сапфира". Созданные опытно-промышленные участки для выращивания кристаллов и изготовления подложек из кристаллов, выращенных различными методами, для больших интегральных схем, светодиодов и т. д..

Определены и отработаны тепловые условия выращивания методом горизонтальной направленной кристаллизации (ГНК) кристаллов сапфира высокого оптического качества и структурного совершенства с рекордной для ГНК толщиной пластин – 80мм. При общем размере кристалла 350х170х80 мм3 эта разработка более, чем в 2 раза, повышает экономическую эффективность традиционного метода ГНК, обеспечивает по сравнению с методом Киропулоса его конкурентоспособность и дает возможность выхода Украины на мировой рынок 6–10 дюймовых подложек из сапфира для современной микро- и оптоэлектроники.