Разработчики кафедры Точного приборостроения Института неразрушающего контроля Томского политехнического университета (ИНК ТПУ) совместно с НИИ полупроводниковых приборов (НИИ ПП) работают над проектированием микроэлектромеханических (МЭМС) датчиков широкого применения. Проект ориентирован на создание импортозамещающего производства в России.

Микроэлектромеханические датчики движения — гироскопы и акселерометры — используются в самых разных отраслях. Например, в сенсорных телефонах микросхема с гироскопом отвечает за поворот картинки на экране, датчики нужны для оборудования военного назначения, ориентации беспилотных летательных аппаратов, персональных навигационных систем. С помощью такого устройства можно сконструировать слуховой аппарат, который будет располагаться прямо в ухе: закрепленный внутри акселерометр передаст звуковые вибрации в центры головного мозга, и человек будет слышать.

«В России не производят телефонов, но томские датчики можно также использовать в автомобилестроении. Автомобильная электроника является очень большим рынком для МЭМС. В современном автомобиле порядка 70 датчиков, которые упрощают управление — например, предотвращают заносы. Это целая система МЭМС гироскопов, акселерометров и датчиков давления», — говорит доцент кафедры Точного приборостроения ИНК ТПУ Тамара Нестеренко.

Производство микроэлектромеханических датчиков хорошо развито за рубежом: там много фирм, которые каждый год продают продукцию на десятки миллиардов долларов. В России несколько организаций занимаются разработкой таких устройств, но широкого их производства ещё нет.

«Во многих странах есть центры, которые имеют оборудование и обслуживают, к примеру, сто компаний-разработчиков. В России таких центров нет, да и наших разработчиков можно пересчитать по пальцам», — добавляет ассистент кафедры ИНК Евгений Барбин.

Томские ученые ведут работы в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы». На первом этапе выполнены исследования микроэлектромеханических акселерометров, гироскопов, способных выдерживать изменения температуры без ухудшения рабочих характеристик. Разработаны конструкции МЭМС гироскопов и акселерометров, которые защищены несколькими патентами, изготовлены тестовые структуры, результаты исследований опубликованы в зарубежных журналах. Опытный образец планируется представить к лету 2016 года.

«Наши датчики по своим техническим характеристикам соответствуют мировому уровню. Однако для их проектирования и изготовления используется своя методика», — уточняетТамара Нестеренко.

Представители ИНК ТПУ также рассказали, что для производства датчиков требуется дорогостоящее оборудование, однако промышленный партнер проекта НИИ ПП и Новосибирский полупроводниковый завод готовы организовать опытное производство.