Специалисты Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН совместно с ведущими научно-производственными организациями РФ создают полупроводниковые материалы для высоконадежной электроники, которая выдерживает радиационный фон за пределами Земли; гибкие и легкие солнечные элементы; делают компоненты для спутникового зрения  ―  матрицы, фоточувствительные в инфракрасном диапазоне; создают ключевые компоненты для атомных часов; разрабатывают комплекс научной аппаратуры для синтеза полупроводниковых структур в космосе.

«Электроника, которая работает на Земле, в космосе очень быстро деградирует, поэтому нужно создавать устройства, выдерживающие радиационный фон в космосе. Мы разработали материал - кремний на изоляторе, который успешно используется для решения таких задач»,  ―  рассказал академик РАН, директор ИФП СО РАН Александр Васильевич Латышев.

1-Материал кремний.JPG 

Материал «кремний на изоляторе» — изготовление. Фото предоставлено Владимиром Поповым

Для электроники требуется питание: ИФП СО РАН ведет разработку фотопреобразователей (солнечных элементов), которые преобразуют энергию солнца в электрическую. Специалисты лаборатории №17 ИФП СО РАН занимались технологиями утонения для создания тонкого и гибкого солнечного элемента на базе массово производимых солнечных элементов АО «Сатурн». Исследователи ИФП СО РАН сделали гибкий элемент весом 1,56 грамма при общей площади 31 квадратный сантиметр, при этом вес самой фотогенерирующей части составляет менее 0,1 грамма при толщине всего 4,5 микрона. Такой элемент обладает КПД более 28%.

Гибкий солнечный элемент. Фото Надежды Дмитриевой 

Гибкий солнечный элемент. Фото Надежды Дмитриевой

«С этими проектами мы входим в комплексную научно-техническую программу, которую возглавляет генеральный директор АО "ИСС им. М.Ф. Решетнева" ―  член-корреспондент РАН Николай Алексеевич Тестоедов»,  ―  отметил Александр Латышев.

Техническое зрение для спутников  ―  еще одна область, где используются наработки ИФП СО РАН.  

«Мы разрабатываем инфракрасные матрицы большого формата: 2000 на 2000 пикселей, в России их делаем только мы. Это позволяет решать очень многие проблемы наблюдения как за поверхностью Земли, так и околоземного пространства и при изучении далекого космоса. (Фотоприемные устройства, чувствительные в инфракрасном диапазоне, могут использоваться для экологического мониторинга, геологоразведки, наблюдения за далекими объектами во Вселенной – прим. авт.) Эта работа была выполнена совместно с АО "Новосибирский завод полупроводниковых приборов" в интересах заказчика: АО "Корпорации "Комета". Также мы создали мозаичные детекторы 3000 на 3000 пикселей. Эти детекторы были переданы на корпорацию "Комета" и эффективно используются», — добавил Александр Латышев.

3-лазер с вертикальным резонатором.jpg 

Лазер с вертикальным резонатором в корпусе. Рядом спичка для масштаба. Фото предоставлено Владимиром Гайслером

Сотрудники ИФП СО РАН и Института лазерной физики СО РАН работают над созданием компонентов для атомных часов. Последние – один из основных элементов системы ГЛОНАСС.

«Задача определения позиционирования сложна, и мы решаем ее вместе с ИЛФ СО РАН под руководством академика Сергея Николаевича Багаева. Мы отвечаем за создание одномодовых лазеров с вертикальным резонатором для миниатюрных квантовых стандартов частоты. Мы эту структуру сделали, других таких примеров в России нет. Сейчас происходит отладка структуры, и мы, несомненно, выйдем на хороший результат», — отметил директор ИФП СО РАН.

Установка молекулярно-лучевой эпитаксии для синтеза полупроводниковых структур в космосе. Фото Надежды Дмитриевой 

Установка молекулярно-лучевой эпитаксии для синтеза полупроводниковых структур в космосе. Фото Надежды Дмитриевой

Еще один космический проект ИФП СО РАН – создание  установки молекулярно-лучевой эпитаксии, предназначенной для проведения экспериментов по росту полупроводниковых материалов на орбите Земли. У ИФП СО РАН большой опыт в области развития технологии молекулярно-лучевой эпитаксии, и эта тематика была выбрана, чтобы провести эксперименты в космосе.

«Мы вошли в долгосрочную программу научно-прикладных исследований на МКС, с нами был заключен госконтракт от ГК "Роскосмос". В этом году мы должны завершить климатические испытания, испытания виброустойчивости, радиационной стойкости. Затем планируется в ближайшие год-два провести эксперимент (по росту полупроводниковых пленок — прим. авт.) уже на МКС. Что ожидается: прежде всего, в космосе глубокий вакуум и неограниченная производительность откачки — то, что трудно реализовать на Земле. В космосе нет стенок камеры, и не приходится тратить много времени и усилий, чтобы очистить эти стенки, на которых «сидит» адсорбционный слой воздуха (для синтеза полупроводниковых структур необходимы сверхчистые условия — прим. авт.), — сказал Александр Латышев.

Директор ИФП СО РАН отметил, что перспективы применения результатов эксперимента — это восстановление солнечных элементов прямо в космосе, без дорогостоящей транспортировки комплектующих с Земли, а также создание «на месте» солнечных батарей для нужд лунной программы.

 

Информация и фото предоставлены пресс-службой ИФП СО РАН

Источники

Ученые из Сибири создадут батарейки для космоса
Sibnet.ru, 12/04/2021
О "космических" разработках ИФП СО РАН рассказали на пресс-конференции ТАСС в Новосибирске
Научная Россия (scientificrussia.ru), 12/04/2021
Сибирские ученые планируют "выращивать" на Луне элементы солнечных батарей
В Горном (v-gornom.ru), 12/04/2021
Сибирские ученые планируют "выращивать" на Луне элементы солнечных батарей
Altapress.ru, 12/04/2021
Ученые РФ вырастят полупроводниковые материалы на орбите Земли при поддержке "Роскосмоса"
ТАСС, 13/04/2021
Новая космическая электроника
Академгородок (academcity.org), 13/04/2021
Ученые РФ вырастят полупроводниковые материалы на орбите Земли при поддержке "Роскосмоса"
Newszilla.ru, 13/04/2021
Ученые РФ вырастят полупроводниковые материалы на орбите Земли при поддержке "Роскосмоса"
Зеленоград info (зеленоград-инфо.рф), 13/04/2021
На орбите Земли вырастят полупроводниковые материалы
Hightech.fm, 13/04/2021
О "космических" разработках Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН рассказали на пресс-конференции ТАСС в Новосибирске
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 13/04/2021
Сибирские ученые создадут компоненты для космических атомных часов
Лазерный мир (лазер.рф), 20/04/2021

Похожие новости

  • 16/04/2021

    Разработки самого высокого полета

     Каждый восьмой грант, получаемый учеными региона, посвящен аэрокосмическим исследованиям. Новосибирские ученые вносят большой вклад в освоение космоса: тренажер для стыковки космических аппаратов, технология для изготовления солнечных батарей на орбите и на Луне, катализаторы орто-пара-конверсии водорода, аэродинамические исследования перспективного российского многоразового космического корабля «Орел» — вот далеко не полный перечень разработок, рожденных в Сибири.
    799
  • 29/08/2018

    В Новосибирске обсудили перспективы развития технологической кооперации науки и производства

    ​Заседание Совета главных инженеров предприятий Сибирского федерального округа на VI Международном форуме и выставке технологического развития "Технопром-2018" было посвящено перспективам развития технологической кооперации науки и производства.
    1621
  • 08/12/2016

    Инвестиционные структуры под эгидой ГК «Ростех» заинтересовались разработками сибирских ученых

    В новосибирском Академгородке прошло совещание руководства Сибирского отделения РАН и ведущих экспертов академических институтов с делегацией «РТ-Развитие бизнеса» (дочерняя компания госкорпорации «Ростех») и «GIP Group» (партнер ГК «Ростех» по венчурному бизнесу).
    2674
  • 24/05/2017

    Омские промышленники интересуются разработками СО РАН

    ​​Делегация представителей высокотехнологичной индустрии Омской области посетила институты новосибирского Академгородка. Свыше 20 главных инженеров, конструкторов и специалистов омских предприятий — ФНПЦ «Прогресс», «Омское машиностроительное КБ», «Омсктрансмаш», «Высокие технологии» и «Омский НИИ приборостроения» (ОНИИП) — встретились с председателем Сибирского отделения РАН академиком Александром Леонидовичем Асеевым и его советником доктором физико-математических наук Геннадием Алексеевичем Сапожниковым.
    3134
  • 20/02/2021

    От атомов к поверхностям-трансформерам

    ​​​​​​В лаборатории нанодиагностики и нанолитографии, у истоков которой стоит академик Александр Леонидович Асеев, исследуют атомные процессы на поверхности и в объеме кристаллов, атомное строение наноструктур с помощью высокоразрешающей просвечивающей электронной микроскопии, развивают методы наноструктурирования поверхности с помощью электронной, ионной- и зондовой литографии для изготовления твердотельных наносистем из полупроводниковых, металлических и органических материалов.
    716
  • 28/08/2018

    Сибирские физики создают производственную базу для электроники за 500 млн рублей

    ​Новосибирский институт физики полупроводников (ИФП) Сибирского отделения (СО) РАН создает для предприятия электроники "Экран - оптические системы" производственную площадку стоимостью 500 млн рублей.
    1053
  • 23/10/2018

    В ИФП СО РАН обсудили сотрудничество с промышленными предприятиями Новосибирска

    ​В Институте физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН прошло первое совещание специалистов института с департаментом промышленности, инноваций и предпринимательства мэрии Новосибирска и промышленными предприятиями города.
    1327
  • 23/01/2019

    Новосибирские физики смоделировали атмосферу экзопланет

    ​Сотрудники Института лазерной физики СО РАН в лабораторных условиях моделируют плазменный ветер, аналогичный тому, что испускают объекты в сотнях световых лет от Земли. Эти исследования имеют большое значение для изучения состава и динамики верхней атмосферы разных классов экзопланет, в том числе потенциально пригодных для жизни.
    1480
  • 07/02/2018

    «Экран-оптические системы» будет работать по технологиям ИФП СО РАН

     Институт физики полупроводников им А. В. Ржанова СО РАН и АО «Экран-оптические системы» подписали соглашение о сотрудничестве, в рамках которого в институт будет поставлено промышленное оборудование для производства полупроводниковых гетероструктур — необходимого компонента электронной базы современных телекоммуникационных систем, систем связи и цифровой экономики.
    1942
  • 20/04/2021

    «Экран ФЭП»: экологичная конкуренция, сотрудничество с государством и симбиоз с наукой

    Новосибирск занимает уникальное место на карте мирового рынка электронно-оптических преобразователей (ЭОП), применяемых в приборах ночного видения. Здесь сосредоточены три из четырех российских (а это примерно половина всех мировых) предприятий, выпускающих эти устройства.
    544