В Южном научном центре Российской академии наук под руководством доктора физико-математических наук Владимира Мухортова реализован революционный подход к созданию тонкопленочных сегнетоэлектриков и сложных многокомпонентных оксидов, что в перспективе откроет перед микроэлектроникой совершенно новые горизонты развития. Коллектив ЮНЦ РАН в Ростове-на-Дону представил уникальный метод формирования оксидных пленок, способных стать основой микроэлектронных компонентов нового поколения.
Прорыв в технологии сегнетоэлектрических пленок
Крупнейшие мировые исследовательские центры десятки лет работали над задачей получения тонких, но совершенных по структуре и составу пленок сегнетоэлектриков. Эти полифункциональные диэлектрики востребованы для создания сверхчувствительных сенсоров, энергоэффективных запоминающих устройств, а также функциональных элементов для интегральных схем. Основное препятствие заключалось в том, что традиционная технология требует высокой температуры, необходимой для образования безупречной кристаллической структуры, однако при этом изменяется химический состав материала, что критично влияет на его характеристики.
Установка нового поколения: компактность и инновации
Исследовательская группа во главе с Владимиром Мухортовым разработала прорывное оборудование — установку “Плазма-50 СЭ”. Это компактное устройство размерами не больше рабочего стола обеспечивает получение тончайших пленок различных сегнетоэлектриков при неизменно высоком уровне структурного совершенства. Отличительной особенностью нового способа является мобильность установки, ее простота использования, минимальные энергозатраты и отсутствие строгих требований по производственным условиям. Еще одним преимуществом стала конкурентоспособная цена: созданная в России установка оказалась доступнее и эффективнее зарубежных аналогов.
Плазменная химия и контролируемый рост пленок
Уникальность метода заключается в применении концепции “плазменной суперхимии”. В основе технологии — создание особой плазменной среды, где процессы протекают не с участием атомов и молекул в привычном понимании, а с привлечением наночастиц, находящихся в особом энергетическом ионовом состоянии. Такая среда обеспечивает саморегуляцию и поддержание нужных условий для роста пленки необходимой структуры, буквально «разрешая» предыдущие технологические противоречия. Благодаря этому подходу, сегнетоэлектрические пленки осаждаются на подложке с максимальной точностью по толщине, составу и морфологии.
Будущее микроэлектроники на основе новых материалов
Разработка ЮНЦ РАН закладывает фундамент новой волны исследований и внедрений в область микроэлектроники, наноэлектроники, фотоники. Эти материалы критически важны для создания электрически и оптически настраиваемых устройств, динамических фильтров, уникальных запоминающих элементов, интегрируемых в гибкие и сверхминиатюрные схемы. Новая технология дает возможность разрабатывать материалы с уникальными электрическими, магнитными и оптическими свойствами, делая возможным появление новых типов микроустройств, невообразимых ранее.
От научной идеи к промышленной реализации
Реализация технологии уже доказывает свою практическую ценность. Установка “Плазма-50 СЭ” может быть внедрена как в университетских лабораториях, так и на промышленных производствах, обеспечивая отечественную индустрию доступом к современным высокотехнологичным материалам. Российская научная школа подтверждает свою конкурентоспособность, делая шаг навстречу собственным уникальным решениям и формируя позитивное движение вперед для национальной науки и промышленности.
Сегодня южнороссийская команда ученых открывает путь к новым открытиям в сфере плазменной химии, сегнетоэлектриков и микроэлектроники, объединяя опыт, инновации и инженерную смелость.
Источник: scientificrussia.ru
