Ни для кого не секрет, что прогресс во многих областях науки и техники определяется достижениями микроэлектроники. Большинство высокотехнологичных продуктов, прочно вошедших в нашу повседневную жизнь — начиная от сотовых телефонов и ноутбуков и заканчивая самолетами — смогли появиться в их современном виде именно благодаря развитию этого научного направления. Процессоры, Flash-память, оперативные запоминающие устройства и многое другое — всё это продукты микроэлектронной промышленности.

В Пензенском государственном университете подготовка специалистов для этой индустрии производится на кафедре «Нано- и микроэлектроника» в рамках направления подготовки 11.03.04 «Электроника и наноэлектроника» (профиль подготовки — «Микроэлектроника и твердотельная электроника»). О современном состоянии микроэлектроники и об особенностях обучения данной специальности нам рассказал д-р техн. наук, заведующий кафедрой «Нано- и микроэлектроника» Игорь Пронин.

— Насколько актуально и востребовано направление микроэлектроники сегодня?

— Цитируя слова Стива Бланка, крёстного отца кремниевой долины, контроль передового микроэлектронного производства в 21 веке может оказаться настолько же важным, насколько важным оказался контроль над поставками нефти в 20 веке, а государство, управляющее таким производством, сможет подавить как экономическую, так и военную мощь других. Сегодня для всех передовых стран обеспечение производства и поставок микроэлектронной продукции выступает в качестве национального приоритета, не исключением является и Россия. С учётом этого, уверен, что потребность в высококвалифицированных кадрах в области нано- и микроэлектроники будет возрастать с каждым годом.

— А что представляет собой современное микроэлектронное производство?

— Многие абитуриенты представляют себе, что специалист в области микроэлектроники будет сидеть перед компьютером и разрабатывать печатные платы, а иногда даже заниматься их монтажом. Однако это совсем не так: современная микроэлектроника — это экосистема, которая включает в себя порядка десяти типов различных предприятий, каждое из которых решает собственные задачи. Это и изготовление высокочистых полупроводниковых материалов, собственно, производство чипов, а также автоматизация проектирования различных устройств и многое другое. Отмечу, что это очень хрупкая система, а исчезновение из нее хотя бы одного звена приведет к её полной остановке.

— Возможно ли сейчас или в ближайшем обозримом будущем развернуть в России полный цикл изготовления микроэлектронной продукции и производить полностью «свои» айфоны?

— На этот вопрос сложно ответить однозначно. Следует понимать, что на сегодняшний день ни одна страна в мире не имеет полного технологического цикла изготовления современных микроэлектронных чипов. Приведу хорошо знакомый всем специалистам пример: передовая литографическая машина — один из важнейших типов оборудования изготовления чипов — производится только фирмой ASML в Нидерландах и стоит порядка $150 млн. Кроме того, по мере усложнения кристаллов всё меньше компаний берётся за их производство: если в 2005 году по 65-нанометровому технологическому процессу (название процесса говорит о разрешающей способности оборудования для производства чипов) чипы изготавливали 14 компаний, то в 2020, по 7-нанометровому процессу, всего 2 — Samsung (Южная Корея) и TSMC (Тайвань). Сегодня процессор iPhone 13, содержащий 15 млрд. транзисторов, производится только компанией TSMC по 5-нанометрвой технологии. Поэтому локализация современного технологического процесса полного изготовления микроэлектронных изделий в России, да и в любой другой стране, навряд ли возможна. Причём связано это не с каким-то научно-техническим или технологическим отставанием, а, банально, с экономической причиной: чтобы изготавливать дешевые чипы, нужно иметь большой рынок сбыта.

— Как происходит подготовка студентов по направлению «электроника и наноэлектроника»?

— Как я уже говорил, современная микроэлектроника — это целая экосистема, включающая в себя предприятия самого различного типа. Поэтому самой важной задачей является достижение такого уровня подготовки наших студентов, который в дальнейшем позволит им трудоустроиться на любое из них. В учебном плане направления уделено внимание как фундаментальным (физика, химия, материаловедение), так и прикладным (технология материалов и компонентов микроэлектронных устройств, автоматизация проектирования, оборудование производства и т.д.) аспектам, часть дисциплин преподается сотрудниками ведущих предприятий Пензы. Всё это позволяет нашим выпускникам чувствовать себя уверенно при трудоустройстве как на предприятия нашего региона, так и за его пределами.