31 января 2023

От открытия до высокой технологии

Опубликовано: 10.11.2009 0:00

Казанские физики получили престижную международную премию

Международная научная премия имени Дж.Гиббонса была присуждена в октябре группе ученых Казанского физико-технического института КазНЦ РАН за вклад в технологию лазерного отжига полупроводников. Премия традиционно присуждена на международной (17-й по счету) конференции по передовым термическим обработкам полупроводников, прошедшей в американском городе Олбани (штат Нью-Йорк). Обладателями престижной награды стали Ильдус Хайбуллин (награжден посмертно), Рустэм Баязитов, Мансур Галяутдинов, Яхъя Фаттахов и Рафаэль Баталов.

Премию имени Гиббонса вручает Институт инженеров электротехники и электроники (IEEE) — международная некоммерческая ассоциация специалистов в области техники, мировой лидер в области разработки стандартов радиоэлектроники и электротехники. Чем же привлекли внимание столь солидного научного сообщества достижения казанских ученых?

— Эта история началась довольно давно, — рассказывает один из награжденных, Мансур Галяутдинов. — Еще в середине семидесятых годов прошлого столетия научной группой под руководством Ильдуса Бариевича Хайбуллина был предложен новый метод обработки полупроводников — лазерный отжиг, что дало возможность применить принципиально новые технологии в микроэлектронике. До тех пор в производстве полупроводников, на которых и «держится» вся микроэлектроника, использовались технологии термической обработки. Но то был длительный и не слишком эффективный процесс, в ходе которого многие параметры полупроводников лишь ухудшались. Казанцы впервые в мире применили для обработки не термическую печь, а короткую лазерную вспышку.

— До этого считалось, что выращивание идеального бездефектного кристалла — это очень длительный процесс, а мы смогли за короткий промежуток времени — около одной миллиардной доли секунды в течение лазерной вспышки — получить бездефектный кристаллический слой, — поясняет доктор физико-математических наук Рустэм Баязитов. — Это в корне изменило имевшиеся представления и признано как открытие нового явления быстрой ориентированной кристаллизации твердых тел — «лазерного отжига».

Рустэм Махмудович (как и Мансур Галяутдинов) был одним из тех, кто за открытие лазерного отжига в 1988 году получил Государственную премию СССР в области науки и техники. А Ильдус Хайбуллин (также лауреат Госпремии СССР) еще около тридцати лет назад сделал доклад о казанском открытии на международной научной конференции — очень символично, что проходила она все в том же американском Олбани. После этого доклада технология лазерного отжига для изготовления микросхем была взята на вооружение во многих мировых лабораториях, было открыто новое направление в микроэлектронике — импульсная модификация полупроводников.

Но, безусловно, нынешнюю награду казанские ученые получили не только за те давние заслуги. Речь идет о целом цикле исследований, в том числе и проводимых сегодня. Научный поиск продолжают как «ветераны», так и новое поколение ученых КФТИ. Сегодня они работают над созданием наноструктурированных материалов на основе кремния с помощью импульсных световых пучков.

— Не секрет, что микроэлектроника как отрасль промышленности в нашей стране столкнулась с большими проблемами в перестроечные годы, — говорит кандидат физико-математических наук Яхъя Фаттахов. — Пытаться сегодня догнать в этой области ведущие мировые державы — занятие очень дорогостоящее. Но наши исследования могут позволить, если можно так выразиться, «обогнать, не догоняя». Речь идет о принципиально новых, прорывных технологических решениях в микроэлектронике.

— Сегодня наши исследования особенно актуальны, потому что потребовались новые структуры на основе наноматериалов, — продолжает тему Рустэм Баязитов. — Элементы микросхем в настоящее время достигли размеров в десятки нанометров, и есть такой закон Мура, который гласит, что каждый год размеры эти уменьшаются почти в два раза, что чрезвычайно повышает быстродействие приборов микроэлектроники. Но плотность расположения этих элементов уже приближается к своему физическому пределу. Принципиально новым подходом к решению задач повышения быстродействия микро-схем может служить создание в них оптических элементов — световодов, генераторов, фотоприемников. Для этого необходимо создание новых наноматериалов и структур с особыми свойствами. И мы получаем такие материалы с использованием мощных световых, электронных, ионных пучков.

Заметим, что премия имени Гиббонса вручается ежегодно, начиная с 1993 года, и в числе ее получателей были представители таких солидных корпораций, как IBM и Toshiba. Нынче премия впервые присуждена российским ученым. Кроме того, обычно каждый год награждались один-два человека. Так что «казанский случай», когда обладателями престижной награды стали сразу пятеро, — событие нерядовое. Как, думается, и исследования казанских физиков, подаривших миру эффект и технологию лазерного отжига и продолжающих искать новые решения современных технических задач.