Текст уведомления здесь

Гетероструктурная электроника в ТУСУРе и окрестностях

Интервью с доцентом ТУСУР Дмитрием Зыковым

«Чердак» поговорил с доцентом кафедры комплексной информационной безопасности электронно-вычислительных систем Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) Дмитрием Зыковым о первых стартапах, вузе оксфордского типа и мотивации в науке.
Добавить в закладки
Комментарии

 — Дмитрий, как вы пришли в науку?

— В школе мне папа купил компьютер, и я понял, что хочу в этой сфере развиваться. Поэтому я поступил в ТУСУР, где и работаю по сей день. Исследовательская жилка проявилась у меня еще в школе, в университете я уже занимался научной работой. Я учился на специальности «Информационная безопасность», она появилась в ТУСУРе в 1999 году на кафедре комплексной информационной безопасности электронно-вычислительных систем. Это был первый такой курс за Уралом, я поступил в первый же набор и работал на кафедре. Это была очень интересная работа, мне предложили там пойти в аспирантуру, и я согласился.

— Чем инженерная аспирантура отличается от академической научной работы?

— Мы работали и работаем до сих пор в тесной связи с производством. Надо сказать, что ТУСУР стал «родительской организацией» нескольких стартапов еще тогда, когда мы этого слова не знали. По сути, ТУСУР — это университет оксфордского типа, когда вуз окружен промышленными компаниями-партнерами. Первые из них были созданы еще в 1990-х годах.

— Расскажите, пожалуйста, поподробнее об этих компаниях.

— Самые известные — «Микран» и «ЭлеСи», обе компании созданы в 1991 году. В «ЭлеСи» я делал практическую часть своей диссертации, а теоретическую — в родном университете.

«Микран» начинал с коллектива в восемь человек, а сейчас это уже не стартап и даже не компания среднего размера: у них оборот 6 млрд рублей в год, работает полторы тысячи сотрудников. Это один из лидеров по производству радиоэлектронной аппаратуры у в России. «ЭлеСи» занимается автоматизацией трубопроводного транспорта нефти и газа, это тоже настоящая история успеха.

Фото: пресс-служба ТУСУР

Фото: пресс-служба ТУСУР

Традиция продолжается, выпускники и сотрудники университета создают новые компании, ТУСУР их активно поддерживает. Система не является сверхнеобычной — с одной стороны, это в какой-то мере наследие советских времен, с другой стороны — удачно перенятый зарубежный опыт в плане создания компании и ее взаимодействия с университетом. На мой взгляд, система работает достаточно хорошо. Минобрнауки законодательно предусмотрело форму, где университет является соучредителем компаний. У нас есть с десяток известных компаний, которые стали успешными, коммерчески прибыльными, а родились в университете, который по сей день остается их партнером или соучредителем. Это то, что сейчас называют экосистемой.

— Но вы остались в итоге в университете?

— Главным образом, да. После защиты диссертации возник вопрос: уходить в исследовательскую часть на производстве или остаться в университете. В решении остаться немалую роль сыграл наш ректор Александр Александрович Шелупанов. Он был научным руководителем моей диссертации и в ту пору — заведующим кафедрой. Сейчас я руковожу научными проектами и научно-образовательным центром «Нанотехнологии» — одним из ведущих у нас в университете и вообще в России в сфере наноэлектроники. Здесь мы создаем прототипы и передаем их на производство — как раз нашим промышленным партнерам.

— В чем особенность ваших разработок?

— Например, известный завод «Микрон» занимается кремниевой электроникой, это массовое производство для огромного количества разных применений. Мы же проектируем сверхвысокочастотные аналоговые микросхемы. Допустим, частоты в современных кремниевых цифровых микросхемах — единицы гигагерц, а в наших — десятки и даже сотни. Они используются в связном оборудовании, радиолокации, навигации, в том числе для авиации и космоса. В такой схеме будет всего 10—15 элементов, по сравнению с миллионами и миллиардами элементов в кремниевой микросхеме, но реализуются необходимые функции на высоких частотах.

Соответственно, они реализуются не на кремнии, а на других материалах — это арсенид галлия и нитрид галлия, так называемая гетероструктурная электроника. «Моно-» означает один материал, например кремний, а «гетеро-» — слоистые структуры из разных материалов.

Дмитрий Зыков. Фото: пресс-служба ТУСУР

Дмитрий Зыков. Фото: пресс-служба ТУСУР

— Именно за развитие полупроводниковых гетероструктур для высокоскоростной оптоэлектроники Жорес Алферов получил в 2000 году Нобелевскую премию, правильно?

— Да, светодиод Алферова — это гетероструктурный нитрид-галиевый диод. Мы дарили самому Жоресу Ивановичу значок с изготовленной в ТУСУРе микросхемой.

— Как работает ваше взаимодействие с промышленностью?

— Мы занимается как фундаментальными вещами — принципами и технологиями изготовления и проектирования микросхем, так и разработкой прототипов микросхем, которые потом внедряют наши промышленные партнеры — в основном «Микран». Мы их совместно разрабатываем на базе научного центра ТУСУР, это очень тесная кооперация. Центр был создан на деньги Минобрнауки, первую очередь оборудования купли в 2008 году, но стройку помещений — чистых комнат, это очень сложная и дорогостоящая инфраструктура, — провела компания «Микран». На их средства проводилось и дальнейшее оснащение, они наш основной заказчик. На своих мощностях они занимаются производством, а исследования мы ведем вместе.

— А кто потребители этой продукции?

— Часть микросхем «Микран» продает, но это небольшой объем — порядка 60 млн рублей, один процент от всего оборота. А в основном они ставят их в свои изделия — сверхвысокочастотное оборудование для связи, радиолокации и навигации. Многие продукты — двойного назначения, поэтому не выходят на мировой рынок, но «Микран» — компания международная. Не так давно они купили итальянскую компанию Youncta, сейчас это Youncta-Micran, есть также офисы во Вьетнаме и Бразилии. Продукция продается в десятках стран.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Зарядиться на орбите

В Томске создают модуль управления для космических литий-ионных батарей

Томский университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) и ПАО «Сатурн» разрабатывают управляющий модуль для литий-ионных аккумуляторов космических аппаратов, который обеспечит им более длительный срок службы в космосе.
Добавить в закладки
Комментарии

Жизнь космических аппаратов на земной орбите зависит от энергии Солнца. Даже самый большой искусственный спутник Земли — Международная космическая станция — питается лишь солнечными батареями (их площадь составляет 2500 м2 — меньше половины футбольного поля). Однако космические аппараты часто находятся в тени Земли от Солнца (например, МКС совершает виток вокруг Земли примерно за полтора часа), и в этом время солнечные батареи не работают. Энергия, полученная в «светлую» фазу, запасается в аккумуляторах и расходуется на работу во время «тени». С развитием литий-ионных аккумуляторов они начали вытеснять никель-кадмиевые и из космических применений: они запасают куда больше энергии на единицу объема, а также успешно переживают в разы большее количество циклов зарядки-разрядки.

Тем не менее и солнечные батареи, и аккумуляторы в космосе работают в куда более суровых условиях, чем на Земле. Устройства должны выдерживать как сверхвысокие, так и сверхнизкие температуры, а также быть максимально устойчивыми к космическому излучению — повышенному уровню радиации. Дополнительная сложность заключается в том, что если аккумуляторы на МКС можно заменить (и это уже происходило) вручную, то для подавляющего большинства космических аппаратов это невозможно. Значит, время жизни спутника ограничено временем жизни батареи.

Именно поэтому задача продления жизни батареи на орбите Земли крайне важна для разработчиков летательных аппаратов, и аккумуляторные технологии для космоса развиваются не менее активно, чем в «земных» применениях.

Специалисты Научно-исследовательского института автоматики и электромеханики (НИИ АЭМ) Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) по заказу ПАО «Сатурн» из Краснодара разрабатывают модуль контроля и управления для достижения оптимальных эксплуатационных характеристик и максимально возможного ресурса литий-ионной аккумуляторной батареи космического аппарата. ПАО «Сатурн» — разработчик и производитель солнечных элементов и аккумуляторов для большинства российских и ряда зарубежных космических аппаратов — МКС, «Фобос-грунт», спутников дистанционного зондирования Земли. [ ... ]

Читать полностью

Плавающий беспилотник

Инженеры ТУСУР построили карту дна Туимского провала с помощью робота-эхолота

Аквалангисты из Томского университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) исследовали Туимский провал в Хакасии с помощью «умного» гидролокатора, позволяющего составить подробную карту рельефа дна.
Добавить в закладки
Комментарии

Рудники вокруг поселка Туим на северо-западе Хакасии известны с середины XIX века — до 30-х годов XX века там кирками и лопатами добывали медь. Позже месторождение, богатое не только медью, но и вольфрамом, молибденом и золотом, отрабатывали подземным способом. Нижние уровни шахт затопило водой, а «кровля» начала проваливаться. Так со временем образовался впечатляющий рукотворный кратер, заполненный водой, — Туимский провал. Его диаметр достигает 200 метров, высота скалы — более 100 метров, а глубина озера точно неизвестна. Эти глубины уже в течение нескольких лет исследуют дайверы из томских клубов «Наяда» (ТУСУР) и «Афалина» (Томский политехнический университет).

Целью последней экспедиции летом 2016 года было исследование подводного рельефа шахты, а также поиск горизонтального грота — бывшей штольни, находящейся на большой глубине. «В 2013 году в наше первое посещение провала мы планировали посмотреть, что это за озеро, можно ли там погружаться, есть ли возможность доставить оборудование. Оказалось, что можно. Там есть горизонтальная штольня, которая выходит к самому озеру. В ней воды почти по пояс, то есть в болотных сапогах можно закинуть оборудование», — рассказал «Чердаку» президент клуба аквалангистов «Наяда» Михаил Журавлев.

«Кроме того, нам было интересно, насколько безопасно можно погружаться, какая глубина. Для этого мы доставили туда эхолот. Поплавали, посмотрели: с одной стороны озера глубина плавно спускается до 20 метров, а дальше — еще ниже. Сначала погрузились на этой относительно неглубокой части, посмотрели, насколько совпадают наши замеры с реальной глубиной. Замеры совпали с точностью до нескольких метров, хотя часть поначалу казались странными: в близких точках мы видели глубины, например, 20 и 24 метра. При погружении выяснилось, что там лежат крупные валуны, дно неровное и замеры эхолота зависят от того, по какой части камня попадет сигнал», — пояснил Журавлев.

Погружение в Туимский провал. Фото: пресс-служба ТУСУР

Погружение в Туимский провал. Фото: пресс-служба ТУСУР

[ ... ]
Читать полностью

Оцифрованное сердце

Перспективы персональной кардиомедицины

Цифровые технологии все больше приходят в современную клинику: теперь по данным генома могут подобрать оптимальное лечение, а состав бактерий у вас в животе поможет определиться с подходящей диетой . Свои достижения есть и у цифровой кардиологии: Игорь Ефимов, профессор Университета Джорджа Вашингтона (США) и Московского физико-технического института (МФТИ), рассказал корреспонденту «Чердака» об имплантируемых датчиках, следящих за состоянием сердца, растворяющихся кардиостимуляторах и других прорывах кардиомедицины.
Добавить в закладки
Комментарии

— В обществе есть спрос на «цифровую» кардиологию?

— Лет пять-шесть назад я был в Санкт-Петербурге на конференции-встрече с русской научной диаспорой, а до этого рассказывал по радио о том, как моя компания разрабатывает имплантируемый дефибриллятор для терапии мерцательной аритмии. Уже на следующий день ко мне пришла целая делегация: оказывается, в Петербурге есть ассоциация больных мерцательной аритмией — они никак не могли найти лечение и спрашивали меня, когда уже можно будет купить наш прибор. Так что спрос в обществе, я считаю, очень серьезный: сердечно-сосудистые заболевания — это один из лидеров в мировой статистике смертности и потерянных человеко-часов.

— А как сейчас лечат мерцательную аритмию?

— Многие аритмии возникают из-за нарушений в работе совсем небольшого участка миокарда, и, если его прижечь электрическим током, тогда аритмия уходит. Это называется методом абляции, и это единственный метод лечения мерцательной аритмии, который сейчас существует. Пациента кладут на операционный стол, делают надрез в паховой области, по вене вводят в сердце катетер, отслеживая весь процесс на рентгеновской установке, а потом прикладывают к нужному участку интенсивный электрический ток с частотой порядка мегагерца. Сердечная ткань в области касания с электродом разогревается до 60 градусов по Цельсию, и вы буквально уничтожаете больные клетки миокарда, которые со временем замещаются рубцом, но не трогаете все остальное здоровое сердце. Правда, часто приходится выжигать не какую-то одну точку, а целые линии, что неизбежно уменьшает объем оставшегося здорового миокарда, но для многих пациентов с мерцательной аритмией это более чем оправданно: мерцательная аритмия иногда бывает смертельно опасна и настолько ухудшает качество жизни, что приходится выбирать. Но, к сожалению, абляция доступна очень немногим пациентам, потому что больницам просто не хватает нужной техники, хорошей диагностики и врачей, которые умеют делать такие операции. [ ... ]

Читать полностью