Ученые Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН (ИФП СО РАН) рассказали на форуме «Золотая Долина» о наработанном в институте опыте применения исследовательских разработок в индустрии, представив как недавно появившиеся, так и неоднократно апробированные подходы. Речь шла о преодолении «долины смерти» между научными разработками и их промышленным применением, способах выхода на индустрию, получении обратной связи, разработке и отладке технологических процессов на пути к готовым изделиям.
«Проблема здесь видна сразу. Университеты и научные организации на шкале TRL или УГТ (уровня готовности технологий) располагаются в цифрах от одного до трех, а индустрия начинается от восьми. Вот эта мертвая долина и является главным барьером», — отметил заместитель директора ИФП СО РАН кандидат физико-математических наук Георгий Сидоров.
По его словам, решение проблемы ИФП СО РАН видит в том, чтобы по итогам опытно-конструкторских работ находить способы выхода с продукцией на индустриального потребителя и поставлять ему малые серии разработанных образцов. «Поставка позволяет провести апробацию продукции на реальных изделиях, в реальных индустриальных условиях, которые нам как институту-разработчику недоступны. Мы получаем дополнительную обратную связь, на основе которой можем внести корректировку в техническую, контрактную документацию и доработать нашу технологию до того уровня, который готова воспринимать индустрия», — объяснил Георгий Сидоров.
Конечно, для индустрии такой вариант не самый выгодный, поскольку ведет к дополнительным издержкам. Но, по мнению ученого, это единственный способ сократить «долину смерти» и обеспечить внедрение разработок в производство.
Институт физики полупроводников накопил большой опыт в реализации такого подхода. Например, при становлении и развитии технологии молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) для производства полупроводниковых материалов в институте создана собственная линейка установок, а также ряд другого оборудования, которое обеспечивает контроль ростовых процессов, в том числе в режиме реального времени.
«Технологический уровень, который мы смогли достичь, достаточно высок. Иллюстрацией может служить разработанная нами по заказу ПАО «Ракетно-космическая корпорация “Энергия” им. С. П. Королёва» установка молекулярно-лучевой эпитаксии, которая прошла все наземные испытания и предназначена для эпитаксии в открытом космосе», — подчеркнул Георгий Сидоров.
Кроме того, институт создает большое количество полупроводниковых материалов, которые поставляются промышленным потребителям.
Замдиректора ИФП СО РАН привел в пример работы института по созданию полупроводниковых материалов для СВЧ-электроники. Когда были получены первые приборные структуры, институт начал активно искать потребителей, чтобы провести апробацию технологии. Несмотря на то что по некоторым параметрам материалы уступали импортным аналогам, обратная связь позволила дорабатывать технологию. В результате в последние годы наблюдается взрывной рост объема поставок этих материалов.
Для другой разработки — источника одиночных фотонов, находящегося сейчас на стадии опытного образца, ИФП СО РАН ищет индустриального партнера, который мог бы апробировать устройство в своих изделиях.
Наиболее полный цикл работ с потребителем реализован институтом при создании инфракрасных детекторов на основе соединений А2B6. Здесь пройден путь от разработки эпитаксиального оборудования до изготовления финальных изделий — охлаждаемых инфракрасных фотоприемных устройств. На каждом этапе ИФП СО РАН поставлял малые серии разработок промышленным партнерам для испытаний и получения обратной связи.
«Результатом являются мелкосерийно выпускаемые сложные технологические изделия. Одно из них — высокоскоростной инфракрасный детектор, который можно использовать для мониторинга быстротекущих процессов, скорость считывания составляет 10 килогерц, позволяет наблюдать быстродвижущиеся объекты. Так, например, можно контролировать состояние, температуру колесных пар поездов, лопаток турбин, точность мониторинга температур при этом очень высокая, и на ранней стадии можно определять технические сбои и проблемы», — продолжил Г.С. Сидоров. Он также отметил, что Институт физики полупроводников движется в сторону создания компактных носимых устройств на базе ИК-детекторов для медицинской термографии.
По мнению эксперта, для преодоления «долины смерти» и эффективного внедрения научных разработок в промышленность необходима поддержка государства. Георгий Сидоров привел пример Китая, где правительство поставило четкую стратегию: каждую разработку своих НИИ оно скупало определенным тиражом и направляло потенциальным потребителям. В результате за 15 лет китайские приборы догнали, а в некоторых случаях опередили российские и европейские аналоги. «Я считаю, что государство хотя бы в рамках тех опытно-конструкторских работ, которые оно ставит научно-исследовательским институтам, могло бы реализовывать закупку малых серий и стимулировать их внедрение в промышленность», — заключил исследователь.
Справка
Научно-производственный форум «Золотая Долина» (31 октября – 1 ноября) организован Новосибирским государственным университетом второй раз. Мероприятие призвано стимулировать развитие российской науки, инноваций и промышленности, укрепляя связи между академической средой и реальным сектором экономики.
Программа форума включала деловую часть — пленарные заседания и секции по разным тематикам; выставку проектов, технологий и разработок; переговоры (площадку для подписания соглашений и договоров между участниками форума); и культурно-развлекательную программу с научным оттенком.
Информация и фото предоставлены пресс-службой ИФП СО РАН
Источник фото: Виктор Яковлев
