В России планируют создавать полупроводники на МКС
Полупроводники представляют собой кристаллические вещества (химические элементы, соединения и сплавы). Они способны проводить ток: чем выше температура, тем лучше они пропускают электрические заряды. Самый известный полупроводник — кремний. Такие вещества есть почти во всех устройствах, которыми мы пользуемся: смартфонах, компьютерах, телевизорах, машинах, аппаратах ИВЛ и космических спутниках. Российские ученые решили создавать полупроводники на Международной космической станции. Рассказываем, почему эксперты выбрали космос и что из этого может выйти.
Почему именно космос?
Полупроводники создают методом молекулярно-лучевой эпитаксии: атомы разных элементов укладываются на специальную подложку послойно, чтобы в итоге получились полупроводниковые многослойные наноструктуры с нужными качествами. Чтобы в новый материал не попали чужеродные атомы и не испортили его, процесс должен происходить в условиях высокого вакуума. Достичь этого на Земле трудно. Зато в космосе такие процессы происходят без лишних проблем. Имея это в виду, ученые решили развернуть полупроводниковое производство прямо на орбите, на специальной установке.
В конце этого года или в начале следующего ученые проведут последний этап испытаний: опытный образец состыкуется с макетом МКС, а специалисты проверят его работоспособность.
Полученные полупроводники можно будет использовать при изготовлении микроэлектроники, фотоприемников, лазеров, а также для высокоэффективных солнечных батарей.
Как будет проходить работа с установкой?
Производство развернется в рамках госконтракта Ракетно-космической корпорации «Энергия» с Роскосмосом. Вся установка спроектирована так, чтобы синтез полупроводникового материала происходил автоматически. Космонавту нужно будет провести лишь некоторые подготовительные этапы, присоединить кассету с подложками, а после завершения процессов синтеза снять ее и отправить на Землю.
Еще одно преимущество выращивания полупроводников в космосе заключается в том, что эти технологии требуют работы с токсичными органо-металлическими соединениями. В вакууме столь опасные газы сразу же разлагаются на составляющие и не представляют никакого вреда для экологии.
По словам главного конструктора проекта Александра Никифорова, еще несколько лет назад Центральный научно-исследовательский институт машиностроения (ЦНИИмаш) в Королеве рассматривал эскизный проект по созданию многоцелевого космического аппарата технологического назначения, в том числе для выращивания полупроводников.
«Мы совместно с РКК делали эскизный проект. Космический аппарат будет отлетать от МКС довольно далеко, проводить технологические режимы, возвращаться. На МКС перезагружаться — будет сниматься готовая продукция, а исходные материалы для следующей партии выгружаться», — говорит Никифоров.
━━━━━
Анастасия Дегтярева
