Развитие перспективной микроэлектроники в России трансформировалось из чисто технологической задачи в вопрос стратегической национальной безопасности и экономического суверенитета. Беспрецедентное санкционное давление повысило необходимость создания, устойчивого к внешним шокам цикла проектирования и производства электронных компонентов.
Василий Столяров, директор центра перспективных методов мезофизики и нанотехнологий МФТИ
Фото: Пресс-служба МФТИ
Ключевым вызовом остается технологическое отставание в области литографии. Создание собственного современного фотолитографического оборудования, сопоставимого с лучшими зарубежными образцами,— фундаментальная задача, решение которой определит будущее всей отрасли на десятилетия вперед.
Параллельно ведутся интенсивные работы по освоению субмикронных технологий на отечественных производствах, что крайне важно для обеспечения надежной элементной базы для автомобилестроения, энергетики, телекоммуникаций.
Однако перспективное развитие видится не только в догоняющей логике. Нужно не только прыгнуть в уже идущий на высокой скорости поезд мирового прогресса, но и найти свои направления и ниши, где можно достичь прорыва, то есть наш поезд должен быть немного «квантовым», а не просто обычным, с понятным всем движением.
Это прежде всего создание процессоров и систем-на-кристалле для задач искусственного интеллекта, квантовых процессоров, сверхпроводящей электроники на основе функциональных материалов, которые имеют иную архитектуру и могут быть более конкурентоспособными даже при использовании не самых передовых техпроцессов.
В основе современной электроники, в силу очень малых размеров элементов электрических цепей на чипе, сильно проявляются квантовые эффекты, распространяющиеся на мезоскопических масштабах.
Здесь проявляют себя наши ученые, занимающиеся именно фундаментальными исследованиями новых физических эффектов в микро и наноструктурах, синтезом и изучением новых функциональных материалов. Они разрабатывают теорию, описывают изученные и предсказывают возможные эффекты, которые могут лечь в основу перспективных вычислителей, памяти и сенсоров нового типа.
Активно развивается направление проектирования чипов с применением открытой архитектуры, что позволяет избежать зависимости от зарубежных лицензий и создавать микроустройства для конкретных применений: от интернета вещей до высокопроизводительных вычислений.
Важнейшим элементом стратегии является опора на отечественное научное наследие и подготовку кадров. Разработка новых материалов (кремний-германиевые гетероструктуры, двумерные Ван-дер-Ваальсовы материалы, соединения A3B5, сверхпроводники), исследование посткремниевой электроники (квантовые вычисления, фотоника, спинтроника) — важные инвестиции в технологический суверенитет будущего.
Путь России в микроэлектронике — сложная комбинация фундаментальных исследований, импортозамещения критически важных компонентов, рывка в создании собственного оборудования и асимметричного прорыва в перспективных направлениях, где можно занять лидирующие позиции, обеспечив страну необходимым.
4
