По оценкам разработчиков, внедрение технологии позволит снизить себестоимость производства компонентов из тонкоплёночных материалов на 30%. Стартап получил поддержу в рамках федерального проекта «Платформа университетского технологического предпринимательства».
Стартап Резист-Т, базирующийся в Зеленограде, разработал новую технологию производства высокоэнтропийных тонких плёнок на диэлектрической подложке. Для изготовления тонких плёнок из высокоэнтропийных сплавов (ВЭС) разработчик предлагает использовать порошковые смеси недорогих металлов. По данным ученых, аналогов технологии нет.
В 2023 году разработчиков поддержала Стартап студия МИЭТ в рамках федерального проекта «Платформа университетского технологического предпринимательства» Минобрнауки России с привлечением государственного финансирования через Фонд инфраструктурных и образовательных программ. Инвестиции в компанию составили 1 млн рублей.
«Использование доступных материалов и упрощение технологического процесса могут стать значимым шагом в развитии отечественного производства электронных компонентов. Привлечение дополнительных инвестиций позволит масштабировать новую технологию производства чип-резисторов из высокоэнтропийных сплавов. Для внедрения технологии требуются инвестиции в 50–70 млн рублей. Это включает в себя приобретение оборудования для горячего прессования, установок для магнетронного распыления, контрольно-измерительных приборов и других необходимых средств производства. Успешное внедрение инновации позволит отечественным производителям повысить качество продукции и укрепить позиции на мировом рынке», — считает генеральный директор Стартап студии МИЭТ Полина Корнейчук.
Традиционные методы получения плёнок из ВЭС сложные и затратные, так как требуют сплавления металлов при высоких температурах и нанесения дополнительного защитного покрытия для повышения коррозионной стойкости. В таком процессе используют дорогие элементы, такие как нитрид тантала (TaN). Новая технология позволяет исключить этап предварительного сплавления и нанесения защитного покрытия, так как ВЭС сами по себе обладают высокой коррозионной стойкостью.
«Мы применяем доступные металлы, такие как кобальт, хром, железо, никель и титан. Примерно 30% состава занимает железо, что делает порошок более доступным и снижает стоимость по сравнению с материалами типа NiCr или TaN. Такое сырьё обходится дешевле на 10%. Также благодаря новой технологии мы сократили количество технологических операций и уменьшили энергозатраты на 25%. Производители электроники смогут предложить надёжные продукты по конкурентной цене, а потребители — получить более долговечные и качественные устройства», — объясняет автор технологии и генеральный директор Резист-Т Максим Поляков.
Высокоэнтропийные сплавы — это новый класс материалов, состоящих из пяти и более элементов в равных или близких пропорциях. Благодаря такому составу они обладают высокой термической стабильностью, коррозийной и износостойкостью, стабильными электрофизическими характеристиками. Тонкие плёнки из ВЭС толщиной от 100 до 1000 нанометров применяются в производстве чип-резисторов — миниатюрных резисторов, используемых в смартфонах, компьютерах, автомобильной электронике, медицинских приборах и авиакосмической технике. Они выполняют функции регулировки электрического тока, деления напряжения и защиты цепей от перегрузок.
«Наши плёнки демонстрируют температурный коэффициент сопротивления (ТКС) -4,2 ppm/°C в диапазоне температур -196 до +227 °C, тогда как традиционные материалы имеют ТКС 10 ppm/°C в диапазоне от 0 до +150 °C», — поясняет обладатель патента.
Согласно исследованиям, характеристики нового функционального материала из сплавов систем CoCrFeNiTi и CoCrFeNiCu можно задать в процессе производства. Тонкие плёнки ВЭС синтезируют методом магнетронного напыления. Обычно применяют мишени из заранее приготовленных однородных сплавов ВЭС. Авторы патента впервые применили подход, при котором мишени изготавливаются из смеси элементарных порошков компонентов ВЭС, консолидированных методом горячего прессования. Кроме того ученые выяснили что на состав, структуру и свойства плёнок влияет режим напыления: увеличение времени и мощности напыления снижает удельное сопротивление и повышает температурный коэффициент сопротивления. Улучшение структуры материала и снижение удельного сопротивления плёнок – почти в 800 раз.
Федеральный проект «Платформа университетского технологического предпринимательства» Минобрнауки РФ был запущен в 2022 году с целью раскрытия предпринимательского потенциала молодежи и подготовки профессионалов в области технологического предпринимательства. Платформа включает в себя семь основных инструментов поддержки: конкурс «Студенческий стартап», предпринимательские точки кипения, акселераторы, тренинги, стартап-студии, университетские венчурные фонды, программу возмещения частных инвестиций. Операторами федерального проекта выступают: АНО «Платформа НТИ», Фонд содействия инновациям (ФСИ), Фонд «Сколково», Фонд инфраструктурных и образовательных программ (ФИОП), Московский физико-технический институт (МФТИ). Сайт https://univertechpred.ru
Все выпуски журнала «ЭкоГрад» в электронной версии читайте на pressa.ru,
Бумажные экземпляры спецвыпусков и книги В. Климова можно приобрести на OZON
