Быстрее, точнее, умнее

Томск надеется стать родиной приборов, которые изменят мир

Президент России Дмитрий Медведев, открывая II Международный форум по нанотехнологиям, прошедший недавно в Москве, отметил, что у России есть все возможности стать одним из лидеров в сфере нанотехнологий – интеллектуальный, организационный, финансовый потенциалы. И государством в этом направлении принят целый ряд системных решений, в частности утверждена программа развития наноиндустрии в России до 2015 года, создана госкорпорация «РОСНАНО», сформулированы приоритеты технологического развития России. Эти меры должны обеспечить качественные преобразования в экономике и социальной сфере, без которых, по мнению президента, невозможно успешное развитие нанотехнологий.

Следует отметить, что мощный технологический прорыв, в том числе в сфере нанотехнологий, невозможен без активнейшего включения в этот процесс регионов. Как идет становление национальной инновационной системы в целом и развитой наноиндустрии в частности именно в регионах? Покажем это на примере Томской области, где за последние годы создано сразу несколько «продвинутых» исследовательских, научно-образовательных центров нанотехнологий. И в высших учебных заведениях, и в академических институтах, и в крупных иновационных компаниях. Расскажем об одном из них, Научно-образовательном центре (НОЦ) «Нанотехнологии» Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР).

- Став одним из победителей конкурса в рамках Приоритетного нацпроекта «Образование» и реализовав свою инновационную образовательную программу в 2006 – 2007 годах, - говорит первый проректор университета Юрий Шурыгин, - наш вуз добился весомых результатов. И когда в Министерстве образования и науки возникла идея создания наноцентров и был объявлен в связи с этим конкурс, ТУСУР принял в нем участие и вновь оказался в числе победителей. Работы по созданию НОЦ «Нанотехнологии» ТУСУР финансировались за счет средств Федеральной целевой программы «Развитие инфраструктуры наноиндустрии на 2008-2010 годы». Тусуровский центр вошел в Российскую национальную нанотехнологическую сеть по направлениям наноэлектроники и подготовки кадров. В Томске по этой программе было создано три наноцентра – в ТУСУР, ТГУ и ТПУ. Заметим, что в стране всего чуть более десятка подобных центров. Но если наноцентры ТГУ и ТПУ специализируютя в основном на наноматериалах, нанопокрытиях, материалах с новыми структурными свойствами, то ТУСУР изначально был ориентирован на сверхвысокочастотную электронику, а именно: на создание полупроводниковых приборов нового поколения на основе гетероструктур. У ТУСУР был хороший задел: на кафедре компьютерных систем в управлении и проектировании исследовательская группа доцента Леонида Бабака много лет работала в этом направлении, создав программный продукт, который оказался востребован не только в России, но и во всем мире.

На приобретение оборудования для НОЦ «Нанотехнологии» потрачено 129,5 млн рублей, полученных в рамках Федеральной целевой программы. Гордость центра – второй в стране нанолитограф. Это прибор, который, говоря простым языком, вырезает на кристаллах рисунок будущей микросхемы с разрешением всего в 20 нанометров.

- В России, - рассказывает директор НОЦ «Нанотехнологии» ТУСУР Николай Малютин, - есть только два нанолитографа с таким разрешением, в Москве и Томске. Они позволяют изготавливать уникальные транзисторы и интегральные схемы с чрезвычайно высокой рабочей частотой до 300 ГГц. Для сравнения: транзисторы, используемые в телевидении, имеют частоту лишь 1 Ггц. Применение новых разработок позволяет, во-первых, на порядки увеличить объем передаваемой информации, что очень важно для сверхскоростного Интернета и других современных средств связи. Во-вторых, значительно, до сантиметров, повысить точность определения координат объектов, например, в системе ГЛОНАСС.

Именно на таких высоких частотах работает большинство самых современных радиолокационных систем, средств связи, техники, применяемой для микробиологических исследований и высокотехнологичных медицинских операций. В дополнение к нанолитографу приобретена зондовая станция, изготовленная по спецзаказу и не имеющая аналогов в России, а также другое современное лабораторное оборудование. Такой технике необходимо сверхчистое помещение с системой поддержки микроклимата.

В наноцентре есть комнаты класса 100. Это такие помещения, в которых не может быть более 100 пылинок на кубический метр. В обычных же условиях нас окружают миллионы пылинок.

- Конечно, создать в одиночку такую структуру, как наноцентр, нам было бы сложно, - говорит Юрий Шурыгин, - поэтому мы объединили усилия с нашим партнером, инновационной фирмой «Микран», основатели которой - выпускники нашего университета. Соединили технологический опыт компании и наш научно-образовательный потенциал. Результатом сотрудничества стал этот мощный НОЦ. По признанию многих специалистов, в том числе и гостей, посетивших наш наноцентр во время его презентации в рамках Инновационного форума 2009 года, это лучший наноцентр за Уралом.

Важнейшее направление деятельности НОЦ «Нанотехнологии» - подготовка кадров для инновационных компаний. Понятно, что самое уникальное и дорогостоящее оборудование без квалифицированного персонала остается лишь грудой железа. Воистину, «кадры решают все»…

- Мы начали сотрудничать с «Микран» не только для совместных научных исследований, - говорит Николай Малютин, - но и с перспективой подготовки кадров для этой компании. Дело в том, что фирма «Микран» планирует построить в Томской технико-внедренческой зоне фабрику полупроводниковых микросхем. Кстати, этот проект сейчас рассматривается экспертной комиссией ГК «РОСНАНО» в качестве заявки. На этом производстве будет примерно 500 рабочих мест, и задача нашего центра – подготовить специалистов и обеспечить кадровое сопровождение этого проекта. НОЦ «Нанотехнологии» будет активно использоваться в учебном процессе, здесь будут проходить профессиональную подготовку магистранты и аспиранты.

Ю. Шурыгин, в свою очередь, подчеркнул: учебный процесс в ТУСУР строится так, чтобы выпускники вуза могли работать на самом современном оборудовании. И еще -университет планирует расширять количество специальностей в направлениях «СВЧ-электроника», «Наноэлектроника».

Одна из основных задач НОЦ - освоить опытное производство интегральных СВЧ-схем мирового уровня. Для этого у центра есть все возможности – он оснащен уникальнейшим оборудованием. Однако важна не только технологическая, но и проектная часть. Во всем мире проектирование интегральных схем ничуть не менее важно, чем технология их производства.

- Сейчас развиваем «дизайн-центр», - говорит Николай Малютин, - то есть центр проектирования, который именно этим и занимается. Закупили уникальные установки, измерительную аппаратуру для интегральных схем. Кроме того, НОЦ разрабатывает программное обеспечение для проектирования не имеющих мировых аналогов схем. В основу этих продуктов положены уникальные авторские методики сотрудников лаборатории интеллектуальных компьютерных систем ТУСУР, основанные на исследованиях в области искусственного интеллекта и синтеза радиоэлектронных устройств. В университете создают такие компьютерные программы, которые разрабатывают электронные схемы, имитируют процесс человеческого мышления, то есть сами генерируют проектные идеи. Мы сможем проектировать и создавать целые классы полупроводниковых устройств.

Сегодня в числе партнеров НОЦ «Нанотехнологии» ТУСУР помимо томских предприятий Институт СВЧ-полупроводниковой электроники РАН (Москва), Исследовательский институт СВЧ- и оптической связи XLIM при Лиможском университете (Франция), Французское космическое агентство (Тулуза), Голландский астрономический центр. С голландцами центр реализует совместный проект – крупнейший в Европе радиотелескоп. С помощью ученых ТУСУР разрабатываются сверхчувствительные антенны, позволяющие уловить сигналы из самых далеких галактик.

В сентябре этого года тусуровский НОЦ «Нанотехнологии» вошел в состав Сибирского центра компетенций по твердотельной СВЧ-электронике. Через два-три года команда центра рассчитывает полностью оправдать вложенные в его организацию государственные средства, в том числе создав ряд малых инновационных компаний, поставляющих свою продукцию на российский и мировой рынки.