Научная статья на тему 'Кафедре полупроводниковой электроники Воронежского государственного технического университета 50 лет'

Кафедре полупроводниковой электроники Воронежского государственного технического университета 50 лет Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
405
173
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам об образовании , автор научной работы — Рембеза С. И.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Кафедре полупроводниковой электроники Воронежского государственного технического университета 50 лет»

КАФЕДРЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ ВОРОНЕЖСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 50 ЛЕТ

С.И. Рембеза

«Микросхема стала - подобно паровому двигателю, электричеству и сборочной линии - такой новинкой, которая стимулировала появление новой экономики» (Times, 29. 12.1997, “К 50-летию транзистора”)

Открытие транзисторного эффекта в полупроводниках в 1947 году (Бардин, Брат-тайн, Шокли) можно считать началом эпохи полупроводниковой электроники и микроэлектроники, которая всего за 60 с небольшим лет неузнаваемо изменила жизнь всего человечества (портативная вычислительная техника, интернет, мобильная связь, освоение космоса, военная техника и т.п.). Конец 50-х - начало 60-х годов - период бурного развития микроэлектроники во всем мире, в том числе и в СССР. В то время в г. Воронеже, на левом берегу, начал работать Завод полупроводниковых приборов (ВЗПП, п/я 111). Аналогичные производства начали строиться во всех республиках Советского Союза. Электронная промышленность остро нуждалась в молодых специалистах.

Воронежский политехнический институт, возглавляемый В.С. Постниковым, имел в своем составе радиотехнический факультет и Радиотехникум и не мог остаться в стороне от проблемы подготовки кадров для новой отрасли народного хозяйства - разработки и производства полупроводниковых приборов и электронной техники, координируемой образованным в 1961 году Государственным комитетом электронной техники (ГКЭТ) СССР.

С целью подготовки инженеров - технологов для электронной промышленности в 1961 году в ВПИ была открыта кафедра полупроводниковой электроники (ППЭ) (зав. кафедрой Щевелев Михаил Иванович). Кафедра располагалась во втором корпусе ВПИ и в ее состав входили В.М. Кирьянова, М. А. Акимов, В.И. Кузнецов, Д.П. Федоров и др.

Это было время массового выпуска на ВЗПП германиевых и кремниевых сплавных диодов и транзисторов. Производство приборов выдвигало массу научно-технических проблем, к решению которых активно подключился весь коллектив кафедры, выполняя программы хозяйственных договоров с цехами и отделами ВЗПП, а также с Центральным конструкторским бюро (ЦКБ) при ВЗПП.

В середине 60-х годов электронная промышленность начала осваивать планарную технологию изготовления транзисторов, технологию полевых транзисторов и интегральных схем. Коллектив кафедры ППЭ внес существенный вклад в разработку новых приборов, в технологию их массового производства и в решение проблемы повышения качества изделий.

В это время кафедра ППЭ обеспечивала учебный процесс подготовки техников и инженеров для электронной промышленности по дневной и вечерней формам обучения. Среди выпускников были В.Г. Колесников, К.А. Лаврентьев, А.П. Удовик, В.М. Мещеряков, Ю.Е. Сегал, Б.Н. Прасолов, И.Г. Проценко и др.

В состав преподавателей кафедры влились опытные специалисты С.Д. Дунаев, Ю.П. Хухрянский, С. А. Акулинин, значительно расширился научно-исследовательский сектор, увеличились объемы хоздоговорных и исследовательских работ. Была открыта аспирантура и организована подготовка специалистов высшей квалификации. Практически все ведущие преподаватели кафедры стали кандидатами технических либо физикоматематических наук. К учебному процессу привлекались ведущие специалисты завода и конструкторского бюро при ВЗПП.

Зав. кафедрой ППЭ Зав. кафедрой ППЭ

М.И. Щевелев канд. С. А. Акулинин д-р

техн. наук, профессор техн. наук, профессор

Благодаря тесным связям с производством непрерывно пополнялась материальнотехническая база кафедры за счет передачи

заводом для учебного процесса контрольноизмерительных приборов и технологического оборудования. Материально-техническая

база позволяла не только эффективно обучать студентов, но и выполнять научно-исследовательские работы по передовым направлениям микроэлектроники, например, исследования радиационной стойкости полупроводниковых приборов (доцент С. Д. Дунаев совместно с Ново-Воронежской АЭС), тестирование и диагностика интегральных схем (доцент С. А. Акулинин совместно с производственным объединением им. Хруничева, г. Москва), исследования процессов жидкостной эпитаксии соединений А3В5 (доцент Ю.П. Хухрянский совместно с Физико-техническим институтом АН СССР, г. Ленинград), оптимизация технологических процессов производства полупроводниковых приборов на ВЗПП (доцент М.А. Акимов, доцент В.М. Кирьянова) и другие актуальные темы по заданиям производства.

В 70-х - 80-х годах кафедра ежегодно выпускала по всем формам обучения до 120 специалистов в год, которые распределялись по полупроводниковым заводам всего Советского Союза: от Ивано-Франковска до Владивостока и от Новгорода, Ярославля до Еревана, Баку и Ташкента. В 80-х годах по решению Правительства СССР на кафедре ежегодно осуществлялась целевая подготовка 10 студентов из Азербайджана для электронной промышленности этой республики.

После строительства третьего корпуса ВПИ кафедра переезжает на девятый километр. А это означает демонтаж и монтаж всего многотонного оборудования с затаскиванием его на третий этаж. Однако вскоре сдается четвёртый корпус, и кафедра снова переезжает с перетаскиванием всего оборудования. А как известно - два переезда равны одному пожару! В это время кафедрой заведует доцент Акулинин Станислав Алексеевич, который, несмотря на объективные обстоятельства, не допустил срывов учебного процесса и проведения научных исследований.

В 1984 году руководство кафедрой поручается профессору Рембезе Станиславу Ивановичу, проработавшему после окончания ВГУ 3 года на ВЗПП, и после аспирантуры в Ленинграде работавшему на кафедре физики твердого тела ВПИ и занимавшемуся физикой точечных дефектов и диффузионных процессов в полупроводниках. После нескольких лет относительно спокойной работы кафедры наступают 90-е годы, когда

разрушается производственная база, сокращается выпуск специалистов, прекращается финансирование научных исследований.

В это время в подготовке специалистов кафедра делает упор на проектирование интегральных схем и на освоение студентами вычислительной техники. Это решение оказалось правильным, и даже в самые трудные годы ни один наш специалист не остался без работы, хотя не все стали работать на производстве. В то же время прекращается подготовка техников для электронной промышленности и сворачивается заочная форма обучения, а набор на дневную форму обучения сокращается с 50 до 20 человек. Сокращаются штаты преподавателей кафедры, прекращает существование научно-исследовательский сектор, прекращается обновление материально-технической базы кафедры, отсутствуют заказы на выполнение научных исследований в интересах производства.

Зав. кафедрой ППЭНЭ С.И. Рембеза, д-р физ.-мат. наук, профессор

Однако, несмотря на указанные трудности в 90-е годы, на кафедре в это время трудятся 5 докторов наук (М.И. Горлов, В.В. Зенин, В.И. Митрохин, Н.Н. Прибылов, С.И. Рембеза), которые успешно занимаются научными исследованиями и готовят аспирантов. В 2006 г. становится профессором кафедры ППЭ выпускник кафедры 1994 года А.В. Строгонов В конце 90-х коллектив кафедры участвует в выполнении научных исследований по грантам Министерства образования РФ. Работы посвящены проблемам разработки полупроводниковых сенсоров газов, изготовленных по микроэлектронной технологии.

Зав. кафедрой ППЭ профессор С.И. Рембеза с 1985 года является членом Научнометодического совета при Учебно-методическом объединении по специальности «Микроэлектроника» и совместно с препода-

вателями кафедры участвовал в разработке Учебных планов и Примерных рабочих программ по базовым дисциплинам специальности, в том числе для перехода на двухуровневую систему подготовки. Совместно с кафедрой физики твердого тела с 1998 г. впервые в ВГТУ по техническим специальностям ведется подготовка по схеме бакалавр - магистр по прикладной физике (специализация “Физика и техника полупроводников”) с сохранением подготовки специалистов для электронной промышленности. После магистратуры студенты могут поступить в аспирантуру по специальностям 01.04.07 “Физика конденсированного состояния, либо 05.27.01” Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах».

За последние 20 лет по двум указанным специальностям защитились более 40 кандидатов и 3 доктора наук из аспирантов и соискателей кафедры.

Учебный процесс

В течение 30 лет (1961-1991) коллектив кафедры ППЭ успешно готовил техников и инженеров для электронной промышленности СССР, выпуская более 120 молодых специалистов ежегодно. В связи с развалом СССР и электронной промышленности с начала 90-х годов резко сокращается потребность в инженерах электронной промышленности. Это приводит к ликвидации заочного обучения, а затем и среднетехнического образования. С конца 90-х на кафедре ППЭ обучаются только студенты дневной формы обучения в количестве 20 человек.

Расширяя возможности и формы получения высшего инженерного образования для молодежи коллектив кафедры ППЭ разработал учебный план, рабочие программы и методическое обеспечение и с 2005 года приступил к обучению по заочной сокращенной (3 г. 10 мес.) форме обучения выпускников технических колледжей и техникумов. В 2011 году осуществлен третий выпуск инженеров, подготовленных по заочной сокращенной форме обучения.

В настоящее время ведется активная работа по подготовке к лицензированию специальности «Твердотельная электроника» в естественно-техническом колледже ВГТУ, что позволит частично комплектовать набор студентов на заочное сокращенное обучение из выпускников ЕТК.

Учитывая новую номенклатуру образовательных направлений и профилей, начиная с 2006 года кафедра ППЭ называется кафедрой полупроводниковой электроники и наноэлектроники.

С 2011 года прекращен набор для выпуска специалистов и начата подготовка бакалавров по очной и заочной формам обучения по направлению «Электроника и наноэлектроника». В планах кафедры полупроводниковой электроники и наноэлектроники - подготовка бакалавров, а затем магистров по профилю «Микроэлектроника и твердотельная электроника» и аспирантов по специальностям 01.04.07 и 05.27.01. Все 5 профессоров кафедры входят в состав Ученого совета по защите докторских диссертаций Д212.037.06 ВГТУ.

В технологической лаборатории кафедры ППЭНЭ

Переход на двухуровневую европейскую систему обучения потребовал больших усилий в разработке новых учебных планов (доценты Е.П. Новокрещенова и Н.Н. Кошелева) и рабочих программ (все сотрудники кафедры). В соответствии с новыми учебными планами предстоит обновить учебно-методические пособия и методические указания к лабораторным работам. Эта работа ведется непрерывно и ежегодно коллективом кафедры издаются 3-4 учебных пособия и 5-6 методических указаний.

В настоящее время преподавательский коллектив кафедры участвует в образовательной программе опережающей профессиональной переподготовки инвестиционного проекта ГК «Роснано» по созданию технологического центра 3Б сборки с производством электронных наноматериалов и 3Б изделий на базе ЗАО «Воронежский завод полупроводниковых приборов - Сборка».

Научная работа

Кафедра ППЭ всегда имела тесные связи с производством и активно участвовала во всех этапах развития микроэлектроники в нашей стране. В выполнении хоздоговорных работ были задействованы все преподаватели и штатные сотрудники научно-исследовательского сектора (НИС). Выполнение научных исследований способствовало совершенствованию качества учебного процесса и повышению уровня научной подготовки преподавателей. Результаты исследовательских работ публиковались в научных журналах, сотрудники кафедры участвовали во всесоюзных и в международных научных конференциях, аспиранты выполняли диссертации с решением конкретных производственных задач. В 70-е - 80-е годы число сотрудников НИСа кафедры (более 20 человек) иногда превышало количество штатных преподавателей.

В это время выполняются комплексные научные исследования по заказам Министерства обороны СССР, предприятий и организаций космической отрасли. За успешное выполнение программы работ в 1987 г. доцент С. А. Акулинин удостоен Государственной премии Совета Министров СССР. По результатам научных исследований Ю.П. Хухрянский и С. А. Акулинин успешно защищают докторские диссертации.

Наиболее трудными для развития вузовской науки стали 90-е годы, когда полностью прекратилось финансирование со стороны промышленных предприятий и государства. Стали уходить высококвалифицированные специалисты, отсутствие средств на содержание высокоточного оборудования привело к выходу его из строя, разрушилась вся система научных исследований, отлаженная и функционировавшая в течение многих лет. Только в конце 90-х годов появились конкурсы грантов Министерства образования РФ и появилась возможность выиграть небольшое финансирование для научных исследований. В это время коллектив кафедры выиграл 4 гранта Министерства образования РФ, результатом выполнения которых стали 2 патента на топологию и устройство датчика газов, изготавливаемого по микроэлектронной технологии и две защиты кандидатских диссертаций (Т.В. Свистова, О.И. Борсякова).

Начиная с 2001 года кафедрой ППЭ последовательно выигрываются 8 грантов Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ), из них 1 грант на научно-популярную статью для журнала «Природа» и 1

международный грант совместно с Университетом Цинхуа Китайской Народной Республики. Тематика других грантов посвящена фундаментальным исследованиям в области процессов экологически чистых паяных соединений в микроэлектронике, изучению акустооптичес-ких эффектов в высокоомных полупроводниках А3В5 и процессов взаимодействия газов с поверхностными состояниями широкозонных металлооксидных полупроводников.

Во время выполнения международного гранта совместно с КНР китайская делегация дважды (в 2008 и 2009 годах) участвовала в Научных семинарах кафедры ППЭ, а делегация российских исполнителей гранта, в свою очередь, дважды побывала в Пекине, в Университете Цинхуа с презентациями результатов совместных исследований.

Участники международного научного семинара в Университете Цинхуа (г.Пекин)

Под руководством 5 профессоров выполняются научные исследования в различных областях микроэлектроники. Профессор А.В. Строгонов занимается проектированием интегральных схем и сложных функциональных узлов на базе программируемых логических интегральных схем. Вопросы технологии сборочных операций интегральных схем находятся в центре внимания Заслуженного изобретателя РФ профессора В.В. Зенина В частности, им успешно разрабатываются новые технологии бессвинцовой экологически чистой пайки изделий и приборов микроэлектроники. Заслуженный конструктор РСФСР профессор М.И. Горлов занимается проблемами анализа и обеспечения надежности интегральных схем, оценки долговечности их работы и влияния внешних факторов на характеристики ИС. Исследованиями релаксационных свойств твердых тел, фотоэлектрических и оптоакустических свойств полупроводников А3В5 и разработкой фотопьезоэлектрических резонансных

приемников занимается профессор В.И. Митрохин. Физика процессов взаимодействия молекул газов с поверхностью широкозонных металлооксидных

полупроводников является сферой интересов заслуженного деятеля науки РФ профессора С.И. Рембезы. Кроме чисто научного интереса, изучаемые явления составляют основу работы полупроводниковых датчиков газов, несколько конструкций которых запатентованы и изготавливаются по микроэлектронной технологии.

Об актуальности и практической значимости научных исследований выполняемых на кафедре ППЭНЭ свидетельствует количество патентов на изобретения и полезные модели, полученных сотрудниками кафедры за последние 20 лет: профессор М.И. Горлов- более 50, профессор В.И. Зенин - 10, профессор С.И. Рембеза - 9, профессор В.И. Митрохин - 9.

На IV международном форуме инноваций в области экологического контроля (г. Москва) две разработки кафедры ППЭНЭ удостоены золотых медалей.

Кафедра ППЭНЭ имеет многолетние и прочные международные и всероссийские связи с научными и учебными организациями. Некоторые разработки сотрудников кафедры успешно внедряются в производство на концерне «Созвездие», ФГУП «НИИЭТ», НПО «Риф», ВЗПП-Сборка, НПО «Интеграл» (Беларусь) и в других проектных и производственных организациях. С 2005 года по настоящее время осуществляется сотрудничество с университетами Китая: с Пекинским Университетом Цинхуа и Университетом Внутренней Монголии. Результатом совместных научных исследований в рамках РФФИ (Россия) и ГФЕН (Китай) являются обмены преподавателями, новые наноструктурированные материалы и совместные публикации. С Университетом Внутренней Монголии в 2011 г. заключено Соглашение о сотрудничестве и о подготовке китайских студентов в ВГТУ. В настоящее время выполняются совместные научные исследования с Вуппертальским Университетом (ФРГ), которые могут перерасти в совместный исследовательский проект с обменом аспирантами и сотрудниками.

В сфере организации учебного процесса студентов, магистрантов и подготовки аспирантов кафедра ППЭНЭ успешно сотрудничает с Санкт-Петербургским электротехническим университетом (ЛЭТИ),

Московским институтом электронной техни-8

ки (МИЭТ), Московским энергетическим институтом (МЭИ), Московским

государственным университетом (МГУ), Южным федеральным университетом (ЮФУ) (Таганрог), (НГУ) Новгородским

государственным университетом, Кабардино-Балкарским государственным университетом (КБГУ), Северо-Кавказским

Государственным техническим университетом (С-КГТУ), Дагестанским

государственным техническим университетом (ДГТУ), Белгородским государственным университетом (БелГУ) и другими учебными заведениями, ведущими подготовку кадров для электроники и наноэлектроники.

Уже более 10 лет по результатам научных работ преподавателей, аспирантов и студентов кафедрой выпускается межвузовский сборник научных работ «Твердотельная электроника и микроэлектроника», в котором печатаются статьи сотрудников ВГУ, ВГТУ, Воронежской государственной

технологической академии (ВГТА),

Воронежского института министерства внутренних дел ВИМВД и других вузов г.Воронежа, а также КБГУ (г.Нальчик), С-КГТУ (г. Ставрополь), ДГТУ (г.Махачкала) и других.

В течение последних 10 лет по итогам рейтинга коллектив кафедры входит в пятерку лучших кафедр университета.

Коллектив кафедры ППЭНЭ

Поздравляя Воронежский государственный технический университет, а также всех бывших и настоящих сотрудников кафедры полупроводниковой электроники и наноэлектроники и её выпускников с 50летним юбилеем кафедры, хотелось бы верить, что этот юбилей не последний и кафедре уготована долгая, плодотворная творческая жизнь на благо отечественной микроэлектроники и наноэлектроники.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.