Российские АЭС создают инновационное сырье для телефонов

Специалисты Ленинградской атомной электростанции помимо выработки важнейших изотопов для народного хозяйства, медицины и науки в технологических каналах реакторов серии РБМК-1000 проводят легирование кремния с помощью процесса «трансмутации». Как известно, этот элемент и его химические смеси, благодаря своим электрическим свойствам, находят широкое применение в микроэлектронике и производстве приборов, преобразователях тока, солнечных батареях.


Атомная кремниевая долина

До недавних пор для подобных целей (легирования) использовались легководные исследовательские и опытные реакторы, а также установки типа ТИУС-200/2. Однако все они обладают рядом существенных недостатков и позволяют производить слишком мало сырья (выступающего, в частности, в качестве начинки для мобильных телефонов), потребность в котором растет по мере развития отрасли микроэлектроники.

Кристаллы кремния, прошедшие легирование в реакторе с помощью тепловых нейтронов, получают не имеющие аналогов характеристики. Именно энергетическая установка РБМК-1000, несмотря на то, что считается устаревшим устройством, обладает необходимыми физико-техническими характеристиками для придания особого качества элементу - основе всех полупроводников.



Большие габариты реактора дают возможность получать обработанные кристаллы диаметром до 305 мм. Необходимо заметить, что современная мировая полупроводниковая отрасль использует кремниевые пластины диаметром до 300 мм (старые установки АЭС работали с 85-мм брусками).

Если обратиться к образу, понятному каждому современному человеку, то можно утверждать, что ЛАЭС в месяц получает инновационного легированного кремния в объемах, достаточных для производства более трехсот тысяч мобильных телефонов.

Широкая сфера применения

Основой метода служат химические превращения атомов исходного материала при воздействии потоком тепловых нейтронов. В реакторах серии РБМК, обладающих большими размерами, поле частиц распределено равномерно, что позволяет облучать большую вертикальную «гирлянду» слитков кремния и получать продукцию надлежащего качества для приборов и электронных устройств повышенной надежности.

Обработанный материал, характеризующийся высокой исходной чистотой и равномерностью распределения легирующих имплантатов, используется при производстве широкого спектра микроэлектроники, в автомобильной промышленности, солнечных электростанциях, системах оптической техники.

На данный момент ЛАЭС способна производить до 400 тонн легированного радиационным способом кремния в год.