На борту МКС стартовал уникальный эксперимент. Российская установка «Экран-М», созданная в Институте физики полупроводников СО РАН по заказу РКК «Энергия», отправлена на орбиту, чтобы проверить: можно ли выращивать сверхчистые полупроводники прямо в космосе.
Такие материалы делают методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Представьте себе тончайшие атомные слои, которые аккуратно «укладываются» друг на друга в идеальном вакууме, образуя кристалл с заданными свойствами. Он может улавливать свет определенного цвета, излучать его или выдерживать напряжение, при котором другие материалы ломаются. На Земле эта технология требует гигантских установок и предельно чистых условий. На орбите все проще — космос сам по себе является почти совершенным вакуумом.
Чтобы установка работала в невесомости, инженерам пришлось заново придумать каждую деталь — от нагревателей подложек до молекулярных источников. Например, расплавленные элементы в космосе не оседают, а собираются в капли и разлетаются. Решением стала мембрана с отверстиями толщиной в сотую долю миллиметра: сквозь них проходит только пар вещества, а капли остаются внутри.
Первыми на орбитальной «фабрике» вырастят арсенид галлия — популярный материал для солнечных батарей, лазеров и светодиодов. Космонавты проведут два цикла синтеза по две недели каждый, после чего образцы отправят на Землю. Там их сравнят с кристаллами, выращенными в лаборатории.
Задача на старте — понять, насколько космические условия действительно облегчают рост идеальных кристаллов. Если гипотеза подтвердится, появится возможность развернуть внеземное производство полупроводников. А это не только новые солнечные панели и сенсоры для будущих орбитальных станций, но и уникальные материалы, которые невозможно получить в земных условиях.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что поведение молекул силана при производстве полупроводников научились предсказывать.
