Создание отечественной электроники входит в число приоритетных задач, решение которых критически важно для страны. В настоящее время ученые Томского государственного университета работают над расширением номенклатуры отечественных сенсоров. Помимо многоэлементных сенсоров на основе арсенида галлия, созданы опытные образцы кремниевых микрополосковых сенсоров, которые также будут использоваться в российских детекторах. Первая партия опытных образцов микрополосковых сенсоров рентгеновского излучения уже передана для тестирования в Институт ядерной физики СО РАН (Новосибирск).
– На базе лаборатории детекторов синхротронного излучения Центра «Перспективные технологи в микроэлектронике» ТГУ спроектированы микрополосковые сенсоры рентгеновского излучения под задачи, которые будут выполняться на исследовательских станциях ЦКП «СКИФ». В качестве основы для них используются пластины выскоомного кремния, – поясняет один из разработчиков, научный сотрудник лаборатории детекторов синхротронного излучения ТГУ Антон Тяжев. – Мы подготовили техническое задание, которое является необходимым условием для запуска разработки в промышленное производство.
К настоящему времени на отечественном предприятии выпущена первая партия таких сенсоров. Предварительные измерения характеристик показали пригодность сенсоров для работы в составе многоэлементных детекторов, необходимых для установки на станциях синхротрона СКИФ. Самый современный источник синхротронного излучения класса 4+ возводится в Кольцово недалеко от Новосибирска. В его структуре будет 30 исследовательских станций, которые позволят вывести исследования российских ученых на качественно новый уровень.
Ученые ТГУ совместно с ИЯФ СО РАН уже разработали и осенью 2024 года собрали первый отечественный детектор для исследования быстропротекающих процессов. Координатный детектор на полупроводниках GINTOS, способный выдерживать очень высокие потоки энергии, будет установлен на станции, относящейся к первой очереди запуска. Для этой же станции необходимо разработать еще четыре детектора. ИЯФ СО РАН и ТГУ решают эту задачу вместе.
Недавно микрополосковые сенсоры были переданы в ИЯФ СО РАН для исследования характеристик при облучении интенсивными потоками синхротронного рентгеновского излучения.
– Сенсоры наших томских коллег использованы в опытном образце детектора, который сейчас проходит тестирование, – говорит главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН, ведущий научный сотрудник лаборатории детекторов синхротронного излучения ТГУ Лев Шехтман. – Такие детекторы будут востребованы на синхротронных источниках и для лабораторных дифрактометров. Сейчас мы исследуем вольт-амперные характеристики детектора: сравниваем ток на образце нашего детектора российского производства и зарубежного аналога.
Как отмечают разработчики, полноценных российских кремниевых сенсоров под задачи СКИФ пока нет. Задача ученых – решить эту проблему в интересах развития российской электроники. Добавим, что детекторы такого типа позволяют проводить измерения, которые отличаются высокой точностью.
Детектор создан при поддержке мегагранта правительства РФ в рамках проекта «Разработка фундаментальных основ физики и технологии радиационностойких полупроводниковых структур и создание на их основе многоэлементных детекторов для обеспечения исследований и исследовательской инфраструктуры синхротронного центра 4+ поколения «СКИФ» и других «мегасайенс» проектов в РФ».