Специалисты Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН  по заказу Ракетно-космической корпорации «Энергия» разработали установку для синтеза полупроводниковых материалов в космосе. Проект «Экран-М» призван использовать преимущества космического вакуума для создания высокочистых полупроводников методом молекулярно-лучевой эпитаксии. На данный момент это единственная в мире подобная исследовательская программа. Установка прошла все предполетные испытания и успешно отправлена на МКС.

Полупроводниковые материалы, к которым предъявляются повышенные требования, выращиваются методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ). Атомарно-тонкие слои «укладываются» друг на друга в сверхвысоком вакууме так, чтобы кристалл полупроводника обладал нужными свойствами — например, улавливал или излучал свет в определенном диапазоне или выдерживал высокое электрическое напряжение, при котором у менее «выносливых» материалов происходит пробой. Земные установки МЛЭ — крупногабаритные, дорогостоящие, сложные в производстве. Отметим, что ИФП СО РАН — одна из немногих организаций в России, владеющая компетенциями для изготовления подобного оборудования. Чистота вакуума в установках такова, что на миллиард атомов синтезируемого материала не встретится даже один посторонний атом. А для осаждения каждого отдельного химического элемента нужна собственная вакуумная камера, чтобы не загрязнять ее другими соединениями.

При этом в космосе гораздо легче достичь требуемых параметров вакуума и можно использовать одну камеру для осаждения всех элементов. Так возникла идея проекта «Экран-М» — провести синтез полупроводниковых соединений на орбите. Специалисты ИФП СО РАН сделали орбитальную установку молекулярно-лучевой эпитаксии с нуля, с учетом ограничений — небольшого веса и габаритов, радиационной стойкости комплектующих, необычного поведения вещества в условиях воздействия факторов космического пространства.

«Глобальная цель “Экран-М” — исследовать, насколько эффективен процесс роста эпитаксиальных слоёв в космосе, как будут реализованы преимущества, которые предоставляет космический вакуум. В рамках проекта стартует начальная стадия развития технологии молекулярно-лучевой эпитаксии в космосе: отработка оборудования, анализ свойств полученного материала», — пояснил главный конструктор проекта, заведующий лабораторией ИФП СО РАН доктор физико-математических наук Александр Иванович Никифоров.

В РКК «Энергия» отмечают значимость проекта по созданию полупроводниковых материалов в космосе методом молекулярно-лучевой эпитаксии, как важный шаг в направлении технологического суверенитета.

По материалам пресс-службы ИФП СО РАН

Фото Надежды Дмитриевой

 

Больше информации по Академгородку 2.0 и СКИФ — в нашем Телеграм!

 

«На следующий день после запуска в дневном сеансе «НОРБИ» вышел на связь, и мы смогли получить первую телеметрию, — рассказал заведующий лабораторией малых космических аппаратов ОАИ НГУ Виталий Прокопьев. — Дальше нам предстоит этап летных испытаний по оценке работы всех подсистем, включение целевой полезной нагрузки — детектора заряженных частиц “Декор”, обеспечивающего мониторинг космической погоды на полярной орбите».

На аппарате НГУ стоит полезная нагрузка НИИ ядерной физики имени Д. В. Скобельцына МГУ для мониторинга гелиогеофизических параметров околоземного космического пространства в интересах Росгидромета и дополнительная целевая аппаратура акционерного общества «Информационные спутниковые системы» — набор перспективных коммутационных плат формата SpaceWire. АО «ИСС» проводит испытание плат, чтобы подтвердить возможность проведения их летной квалификации в составе спутников формата CubeSat и дальнейшей интеграции аппаратуры в состав федеральных космических аппаратов.

МКА «НОРБИ» был запущен в рамках программы госкорпорации «Роскосмос» «УниверСат». Программа позволяет реализовывать запуски малых космических аппаратов разработки российских университетов и научных центров, с учетом требований госкорпорации «Роскосмос» по полезной нагрузке.

Над территорией Новосибирска МКА «НОРБИ» будет пролетать 2 раза в сутки, каждый раз находясь в зоне радиовидимости примерно 10 минут.

СмКА «НОРБИ» собран на базе универсальной модульной спутниковой платформы, разработанной в ОАИ НГУ в рамках проекта Федеральной целевой программы Минобрнауки РФ 2017–2019 годов. Платформа создавалась совместно с индустриальным партнером университета — ОКБ «Пятое поколение».

Свое название аппарат получил в честь маленького робота Норби из одноименного цикла рассказов для детей известного фантаста Айзека Азимова. Имя робота является анаграммой имени дочери писателя — Робин.

По материалам портала НГУ

Фото ГК «Роскосмос»