Научная школа «МИКРО- И НАНОЭЛЕКТРОНИКА»
Научный руководитель:
доктор технических наук, профессор
ЛАБУНОВ Владимир Архипович
Академик НАН Беларусидоктор технических наук, профессор
Год создания научной школы: 1975 год.
Основные направления научных исследований, проводимых в рамках научной школы:
- Наноэлектроника.
Количественный и качественный состав научной школы: 94 ученых. Из них: молодых ученых - 2, докторов наук - 12, кандидатов наук - 80, аспирантов - 2.
Основные научные результаты:
Основные научные результаты в области микроэлектроники.
В 1975 году на базе кафедры микроэлектроники решением Государственного Комитета по Науке и Технологиям СССР была открыта первая в СССР в области микроэлектроники Проблемная лаборатория «Электрохимические и плазменные процессы в микроэлектронике». Число сотрудников кафедры микроэлектроники и проблемной лаборатории, проводивших научные исследования в указанных областях, составляло более 250 человек. В.А. Лабунов являлся научным руководителем этих работ. Результаты научных исследований в этой области изложены в более, чем в 450 научных публикациях и защищены более чем 500 авторскими свидетельствами на изобретения (патентами).
Исследования в области «Электрохимические и плазменные процессы (ЭХП) в микроэлектронике», проводимые под руководством В.А. Лабунова, в своём большинстве являлись пионерскими.
В области электрохимических процессов были проведены широкомасштабные исследования, на основе которых был разработан ряд технологических процессов, получивших широкое применение в производстве ИС. К ним относятся:
- Электро(химическое) осаждение металлов. Коллектив В.А Лабунова находился на передовых мировых позициях в разработке Cu металлизации, создание которой определило возможность перехода к технологической норме 90 нм и менее при производстве ИС мировыми лидерами в области микроэлектроники. Все полупроводниковые сверхбольшие ИС (СБИС) производятся в настоящее время в мире с Cu металлизацией.
- Электрохимическое формирования пористых материалов - пористого кремния (Si-пор.) и пористого оксида алюминия (Al2O3-пор.), которые были внедрены в производство в качестве различных компонентов ИС.
- Плазменные и ионно-лучевые процессы в микроэлектронике.
На основе разработок Проблемной лаборатории В.А. Лабуновым была выдвинута и реализована идея создания высокоэффективных, полностью автоматизированных с замкнутым циклом технологий производства интегральных микросхем (ИС), основанных на использовании только низкотемпературной плазмы, ионных и электронных пучков и оптического излучения, т. н. «сухих процессов». Впервые в мировой практике на 15 лет раньше, чем на Западе были запатентованы и продемонстрированы интегрированные системы производства ИС в одной вакуумной камере цилиндрического типа, реализующие эту технологию
Развитием "кластеров" цилиндрического типа явилась разработка полностью автоматизированных интегрированных систем линейного типа (шифр «Основа»), осуществляющих полный цикл производства ИС, в которых вакуумные камеры (в том числе цилиндрического типа) соединяются линейной вакуумной транспортной системой. Научное руководство разработкой интегрированных систем линейного типа осуществлялось В.А. Лабуновым, а практическую реализацию разработки осуществляло более 10 предприятий электронной промышленности Советского Союза. Эти системы запатентованы (патент 1982 года).
Основные научные результаты в области наноэлектроники.
Исследования, проводимые непосредственно под руководством Лабунова В.А., посвящены разработке и исследованию наноэлектонных компонентов для нового поколения информационных и коммуникационных систем. Это транзисторы, датчики магнитного поля, магнитные устройства хранения и обработки информации, согласующие СВЧ элементы, поглотители электромагнитного излучения в широком диапазоне частот, солнечные элементы, дисплеи, микро топливные элементы, устройства на основе полевой эмиссии, газо-хемо-био сенсоры, микро-электро-механические системы (МЭМС). Эти компоненты создаются за счёт специально разработанных наноструктурированных неорганических и функциональных органических материалов на основе аллотропных форм углерода, в виде наночастиц, нанотрубок, нанопроводов и получаемых самосборкой нано слоёв.
Научные связи с отечественными научными организациями и международным научным сообществом:
Исследования, проводимые под руководством В.А. Лабунова, проводятся в широкой кооперации с зарубежными исследователями.
В 2002 году В.А. Лабунов создаёт в БГУИР Центр по взаимодействию с научно-техническими программами Европейского Союза и становится его руководителем. Через этот Центр сотрудники научных лабораторий кафедры МНЭ вовлечены в выполнение ряда научных проектов Рамочных Программ ЕС. Центр выиграл подряд 3 двух - годичных гранта седьмой рамочной программы (FP7) ЕС:
Проект "SCUBE-ICT", EU initiative aiming to upgrade cooperation in the ICT field between the EU, Belarus and Ukraine (2009-2010).
Проект «BELERA»: «Интеграция БГУИР с Европейским исследовательским пространством (ЕИП), в частности, усиление научной кооперации в области углеродных нанотрубок (УНТ) и фотоники между БГУИР и ЕИП» (2011-2012). Эксклюзивность этого проекта заключается в том, то БГУИР является Головной организацией Проекта, научным координатором которого утвержден академик В.А. Лабунов.
Проект «NANOMAT-EPC»: f «Deployment of Societally Beneficial Nano- and Material Technologies in European Partnership Countries» (2013-2014).
Кроме ЕС, проводится ряд совместных работ с учёными Сингапура (Nanyang Technical University), Китая (Institute of UHF Electronics), Кореи (Korea Electronics Technology Institute), Индии (Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research, Bangalore; Indian Institute of Science, Centre for Nano Science (CeNSE), Bangalor).
Одним из механизмов взаимодействия между Россией и Беларусью в научно технической сфере являются Научно Технической Программы Союзного государства. Только в последние 2 года в рамках Научно Технической Программы Союзного государства «Нанотехнология СГ» (2010-2012г.г.) под руководством В.А. Лабунова выполнены высокотехнологичные проекты, имеющие большое практическое значение.
Общественное признание научной школы:
В.А. Лабунов является членом Национального контактного бюро по 7-ой рамочной программе исследований Европейского Союза; заместителем руководителя межведомственной рабочей группы по развитию научного, гуманитарного и научно-технического сотрудничества НАН Беларуси с НАТО по вопросам научного и научно-технического сотрудничества; членом Международного общества информационных дисплеев (Society of Information Display).
За высокие достижения в области науки и техники В.А. Лабунову присвоено звание "Заслуженный изобретатель Белорусской ССР". В 1978 г. он удостоен Первой премии Президиума АН СССР за лучшие фундаментальные разработки в области микроэлектроники, а в 1992 г. - звания лауреата Государственной премии Республики Беларусь за цикл работ "Создание и промышленная реализация высокоэффективной системной технологии массового производства сверхбольших интегральных схем". В.А. Лабунов награжден орденами Октябрьской Революции (1986 г.), Трудового Красного Знамени (1981 г.) и медалью "За трудовую доблесть" (1979 г.).
Учитывая результаты совместных с российскими учёными работ, академик В.А. Лабунов в 2012 году избран почётным членом Нанотехнологического Общества России.
Основные направления научных исследований, проводимых в рамках научной школы:
- Наноэлектроника.
Количественный и качественный состав научной школы: 94 ученых. Из них: молодых ученых - 2, докторов наук - 12, кандидатов наук - 80, аспирантов - 2.
Основные научные результаты:
Основные научные результаты в области микроэлектроники.
В 1975 году на базе кафедры микроэлектроники решением Государственного Комитета по Науке и Технологиям СССР была открыта первая в СССР в области микроэлектроники Проблемная лаборатория «Электрохимические и плазменные процессы в микроэлектронике». Число сотрудников кафедры микроэлектроники и проблемной лаборатории, проводивших научные исследования в указанных областях, составляло более 250 человек. В.А. Лабунов являлся научным руководителем этих работ. Результаты научных исследований в этой области изложены в более, чем в 450 научных публикациях и защищены более чем 500 авторскими свидетельствами на изобретения (патентами).
Исследования в области «Электрохимические и плазменные процессы (ЭХП) в микроэлектронике», проводимые под руководством В.А. Лабунова, в своём большинстве являлись пионерскими.
В области электрохимических процессов были проведены широкомасштабные исследования, на основе которых был разработан ряд технологических процессов, получивших широкое применение в производстве ИС. К ним относятся:
- Электро(химическое) осаждение металлов. Коллектив В.А Лабунова находился на передовых мировых позициях в разработке Cu металлизации, создание которой определило возможность перехода к технологической норме 90 нм и менее при производстве ИС мировыми лидерами в области микроэлектроники. Все полупроводниковые сверхбольшие ИС (СБИС) производятся в настоящее время в мире с Cu металлизацией.
- Электрохимическое формирования пористых материалов - пористого кремния (Si-пор.) и пористого оксида алюминия (Al2O3-пор.), которые были внедрены в производство в качестве различных компонентов ИС.
- Плазменные и ионно-лучевые процессы в микроэлектронике.
На основе разработок Проблемной лаборатории В.А. Лабуновым была выдвинута и реализована идея создания высокоэффективных, полностью автоматизированных с замкнутым циклом технологий производства интегральных микросхем (ИС), основанных на использовании только низкотемпературной плазмы, ионных и электронных пучков и оптического излучения, т. н. «сухих процессов». Впервые в мировой практике на 15 лет раньше, чем на Западе были запатентованы и продемонстрированы интегрированные системы производства ИС в одной вакуумной камере цилиндрического типа, реализующие эту технологию
Развитием "кластеров" цилиндрического типа явилась разработка полностью автоматизированных интегрированных систем линейного типа (шифр «Основа»), осуществляющих полный цикл производства ИС, в которых вакуумные камеры (в том числе цилиндрического типа) соединяются линейной вакуумной транспортной системой. Научное руководство разработкой интегрированных систем линейного типа осуществлялось В.А. Лабуновым, а практическую реализацию разработки осуществляло более 10 предприятий электронной промышленности Советского Союза. Эти системы запатентованы (патент 1982 года).
Основные научные результаты в области наноэлектроники.
Исследования, проводимые непосредственно под руководством Лабунова В.А., посвящены разработке и исследованию наноэлектонных компонентов для нового поколения информационных и коммуникационных систем. Это транзисторы, датчики магнитного поля, магнитные устройства хранения и обработки информации, согласующие СВЧ элементы, поглотители электромагнитного излучения в широком диапазоне частот, солнечные элементы, дисплеи, микро топливные элементы, устройства на основе полевой эмиссии, газо-хемо-био сенсоры, микро-электро-механические системы (МЭМС). Эти компоненты создаются за счёт специально разработанных наноструктурированных неорганических и функциональных органических материалов на основе аллотропных форм углерода, в виде наночастиц, нанотрубок, нанопроводов и получаемых самосборкой нано слоёв.
Научные связи с отечественными научными организациями и международным научным сообществом:
Исследования, проводимые под руководством В.А. Лабунова, проводятся в широкой кооперации с зарубежными исследователями.
В 2002 году В.А. Лабунов создаёт в БГУИР Центр по взаимодействию с научно-техническими программами Европейского Союза и становится его руководителем. Через этот Центр сотрудники научных лабораторий кафедры МНЭ вовлечены в выполнение ряда научных проектов Рамочных Программ ЕС. Центр выиграл подряд 3 двух - годичных гранта седьмой рамочной программы (FP7) ЕС:
Проект "SCUBE-ICT", EU initiative aiming to upgrade cooperation in the ICT field between the EU, Belarus and Ukraine (2009-2010).
Проект «BELERA»: «Интеграция БГУИР с Европейским исследовательским пространством (ЕИП), в частности, усиление научной кооперации в области углеродных нанотрубок (УНТ) и фотоники между БГУИР и ЕИП» (2011-2012). Эксклюзивность этого проекта заключается в том, то БГУИР является Головной организацией Проекта, научным координатором которого утвержден академик В.А. Лабунов.
Проект «NANOMAT-EPC»: f «Deployment of Societally Beneficial Nano- and Material Technologies in European Partnership Countries» (2013-2014).
Кроме ЕС, проводится ряд совместных работ с учёными Сингапура (Nanyang Technical University), Китая (Institute of UHF Electronics), Кореи (Korea Electronics Technology Institute), Индии (Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research, Bangalore; Indian Institute of Science, Centre for Nano Science (CeNSE), Bangalor).
Одним из механизмов взаимодействия между Россией и Беларусью в научно технической сфере являются Научно Технической Программы Союзного государства. Только в последние 2 года в рамках Научно Технической Программы Союзного государства «Нанотехнология СГ» (2010-2012г.г.) под руководством В.А. Лабунова выполнены высокотехнологичные проекты, имеющие большое практическое значение.
Общественное признание научной школы:
В.А. Лабунов является членом Национального контактного бюро по 7-ой рамочной программе исследований Европейского Союза; заместителем руководителя межведомственной рабочей группы по развитию научного, гуманитарного и научно-технического сотрудничества НАН Беларуси с НАТО по вопросам научного и научно-технического сотрудничества; членом Международного общества информационных дисплеев (Society of Information Display).
За высокие достижения в области науки и техники В.А. Лабунову присвоено звание "Заслуженный изобретатель Белорусской ССР". В 1978 г. он удостоен Первой премии Президиума АН СССР за лучшие фундаментальные разработки в области микроэлектроники, а в 1992 г. - звания лауреата Государственной премии Республики Беларусь за цикл работ "Создание и промышленная реализация высокоэффективной системной технологии массового производства сверхбольших интегральных схем". В.А. Лабунов награжден орденами Октябрьской Революции (1986 г.), Трудового Красного Знамени (1981 г.) и медалью "За трудовую доблесть" (1979 г.).
Учитывая результаты совместных с российскими учёными работ, академик В.А. Лабунов в 2012 году избран почётным членом Нанотехнологического Общества России.