Томские ученые займутся созданием сенсоров для самого современного синхротрона
Ученые Томского государственного университета вместе с коллегами из Новосибирского института ядерной физики выиграли грант на изготовление сенсоров и оптимизацию технологии сенсорных пластин для синхротрона СКИФ (Сибирский кольцевой источник фотонов).
Как сообщает пресс-служба ТГУ, сотрудники томского Центра исследований и разработок «Перспективные технологии в микроэлектронике» также займутся оптимизацией имеющихся технологий, созданию экспериментальных сенсоров и улучшению их характеристик, испытанием материалов на стойкость. Новосибирские коллеги разработают специальную электронику для считывания данных сенсоров.
Работы будут проводиться в рамках правительственного гранта. Финансирование на общую сумму 90 млн рублей начнется после подписания необходимых документов и будет выделяться ежегодно в размере 30 млн рублей. Софинансирование в размере 30% от размера гранта, как необходимое условие его получения, заложено в проект центра. Предполагается, что проект завершится созданием макета детектора, который будет испытан на синхротроне СКИФ, строительство которого ведется с 2021 года в Новосибирске. Он станет первым отечественным источником синхротронного излучения класса 4+. и, как уточнил директор центра, профессор ТГУ Олег Толбанов, это будет первый отечественный источник синхротронного излучения класса 4+.
«У нас есть знания и технологии изготовления сенсоров, а у ведущего ученого Льва Шехтмана и его коллег из Института ядерной физики, с которыми мы сотрудничаем, — знания в области разработки специализированных интегральных микросхем и по использованию синхротронного излучения в физических экспериментах, — рассказывает заведующий лабораторией детекторов ионизирующего излучения центра „Перспективные технологии в микроэлектронике“ Антон Тяжев. — В стране пока нет собственной специализированной электроники для считывания сигналов с сенсоров. В рамках гранта мы разработаем ее прототип и сформируем компетенции в этой области, что позволит нам пойти дальше — к полномасштабным интегральным микросхемам. Совместный проект позволит нам узнать больше про область применения наших сенсоров и возможности улучшения их свойств, познакомиться с методикой проведения экспериментов на синхротроне и поучаствовать в них. Такой опыт поможет нашим специалистам подняться на новый уровень».
Технология изготовление арсенид-галлиевых сенсоров, обладающих высокой чувствительностью к рентгеновскому излучению, — изобретение радиофизиков ТГУ. Их разработки используются в экспериментах, проводимых на базе коллайдеров и синхротронов DESY (Германия), ESRF (Франция), CERN (Швейцария), SLAC (США), RAL (Великобритания). Детекторы для СКИФа будут в 1000 раз устойчивее к радиационной нагрузке, чем кремниевые сенсоры, используемые в синхротронах других стран.
«Синхротронов в России немного, но в рамках федеральной программы по исследованиям с использованием синхротронного и нейтронного излучения уже строят синхротрон СКИФ, планируется строительство синхротрона во Владивостоке и в европейской части России. Со своим уникальным опытом и технологиями изготовления сенсоров мы рассчитываем на ключевую роль по поставке оборудования для отечественных синхротронов», — говорит Антон Тяжев.
Поверхность пластины арсенида галлия толщиной от 500 до 1000 микрометров очищают химическим способом и затем с помощью фотолитографии и различных технологических методов формируют требуемую топологию чувствительных элементов матричного сенсора, утвержденную заказчиком. Получается сенсорная пластина диаметром до 100 мм с матричными сенсорами, которые работают в рентгеновском диапазоне.
Созданием и реализацией сенсорных пластин под руководством профессора Олега Толбанова сотрудники Центра «Перспективные технологии в микроэлектронике» занимаются с 2006 года.
В пресс-службе также отмечают, что в связи с уточнением ключевых технических параметров установки объем финансирования СКИФа увеличен на 10 млрд рублей. Общий объем бюджетных средств, выделенных на его создание, составит более 47 млрд рублей. После запуска синхротрона ученые смогут получать новые знания о строении и свойствах вещества на микро- и наноуровне, решать актуальные задачи биологии, медицины, химии и энергетики.
Подписывайтесь на наш телеграм-канал «Томский Обзор».