развитие технологий сверхвысокочастотных транзисторов и монолитных сверхвысокочастотных микросхем на гетероструктурах и широкозонных полупроводниках и организация их опытного производства;

организация опытно-технологической производственной линии изготовления сверхвысокочастотных транзисторов частотного диапазона до 150 ГГц для перспективных систем связи и локации;

разработка базовой технологии, базовых конструкций и организация выпуска новых типов магнитоэлектрических сверхвысокочастотных приборов;

разработка систем автоматизированного проектирования сверхвысокочастотных приборов, монолитных сверхвысокочастотных микросхем, сверхширокополосных твердотельных мощных сверхвысокочастотных модулей, приемо-передающих модулей на основе унифицированного конструктивно-технологического базиса и библиотек стандартных элементов.

Указанное направление определяет весь комплекс работ, выполнение которых обеспечит создание к 2012 году серийных образцов активных антенных фазированных решеток для радиолокаторов наземного, корабельного, воздушного и космического базирования для перспективных средств противоздушной обороны, воздушной и космической разведки, управления и связи, а также создание производственных мощностей для серийного производства специальной сверхвысокочастотной электронной компонентной базы и приемо-передающих модулей.

Сверхвысокочастотная электронная компонентная база востребована в аппаратуре сотовых (спутниковых, воздушных и наземных носителей) интерактивных телекоммуникаций в сантиметровом и миллиметровом диапазонах длин волн, на основе которых создаются принципиально новые стратегические системы передачи информации и управления. Роль этих систем будет настолько велика, что блокирование их деятельности или несанкционированный доступ приведет к ущербу в государственном масштабе, который сегодня вряд ли можно оценить. Поэтому аппаратура сотовых интерактивных телекоммуникаций должна и может создаваться только на отечественной твердотельной сверхвысокочастотной электронной компонентной базе.

Массовое применение сверхвысокочастотной электронной компонентной базы возможно и в гражданской сфере: в цифровом телевидении, в домашней и учрежденческой беспроводной информационно-управляющей сети, в автомобильных радарах для автоматической парковки, предупреждения столкновений и автопилотирования.

Подпрограмма предусматривает мероприятия по разработке:

технологии производства мощных транзисторов и монолитных сверхвысокочастотных микросхем на основе гетероструктур материалов группы А3В5, объемных приемо-передающих сверхвысокочастотных субмодулей X диапазона;

базовой технологии производства мощных полупроводниковых приборов и монолитных интегральных систем сверхвысокочастотного диапазона на основе нитридных гетероэпитаксиальных структур;

базовой технологии производства сверхвысокочастотных интегральных схем высокой степени интеграции на основе гетероструктур "кремний-германий";

базовой технологии изготовления сверхвысокочастотных транзисторов и интегральных схем на широкозонных материалах;

базовых конструкций и технологии производства корпусов мощных сверхвысокочастотных транзисторов X, C, S, L и P диапазонов из малотоксичных материалов с высокой теплопроводностью;

базовых технологий производства и конструктивного ряда суперлинейных кремниевых сверхвысокочастотных транзисторов S и L диапазонов;

технологии измерений и базовых конструкций установок автоматизированного измерения параметров нелинейных моделей сверхвысокочастотных полупроводниковых структур, мощных транзисторов и монолитных интегральных систем X, C, S, L и P диапазонов для их массового производства;

базовых технологий для создания нового поколения мощных вакуумно-твердотельных малогабаритных модулей с улучшенными массогабаритными и спектральными характеристиками для перспективных радиоэлектронных систем двойного применения;

технологии изготовления сверхбыстродействующих приборов (до 150 ГГц) на наногетероструктурах с квантовыми дефектами;

базовой технологии портативных фазированных блоков аппаратуры миллиметрового диапазона длин волн на основе магнитоэлектронных, твердотельных (GaAs) и высокоскоростных цифровых приборов и устройств с функциями адаптации и цифрового диаграммообразования.

Дальнейшее расширение сверхвысокочастотного диапазона связано с созданием в стране электронной компонентной базы с рабочими частотами 40 ГГц и более. Перспективными материалами для таких электронных компонентных баз являются широкозонные полупроводники (нитрид галлия и карбид кремния) для мощных сверхвысокочастотных полупроводниковых приборов и кремний-германий для монолитных интегральных схем. Работы с этими материалами за рубежом активно развиваются последние 3 - 5 лет. В России их использование сдерживается недостаточным объемом работ по созданию и совершенствованию технологии производства как самих материалов, так и электронной компонентной базы на их основе.

В рамках направления 2 "Радиационно стойкая электронная компонентная база" предусмотрено выполнение комплексных мероприятий подпрограммы в целях создания:

базовых технологий изготовления радиационно стойких специализированных больших интегральных схем уровней 0,5 - 0,35 мкм на структурах "кремний на сапфире";

технологии проектирования и изготовления серий логических и аналоговых радиационно стойких приборов на базе структуры "кремний на изоляторе" с проектными нормами до 0,25 - 0,18 мкм;

базовых технологий радиационно стойких специализированных больших интегральных схем энергонезависимой памяти;

технологии структуры "кремний на сапфире" для лицензионно-независимых специализированных цифровых сверхбольших интегральных схем, микроконтроллеров и схем интерфейса;

технологии радиационно стойких силовых приборов.

Предполагается разработать принципиально новую технологию с применением элементов памяти на основе фазовых структурных переходов вещества, нечувствительных к воздействию практически любых видов радиации и обеспечивающих создание универсального типа памяти для всех встроенных применений в микроконтроллерах и микропроцессорах. При этом резко сократится номенклатура применяемых элементов. Кроме того, будут разработаны качественно новые приборы на структурах ультратонкого кремния (32-разрядные микропроцессоры, микроконтроллеры, умножители, базовые матричные кристаллы до 200 тыс. вентилей, программируемые логические интегральные схемы, функционально ориентированные процессоры, аналоговые, аналого-цифровые и цифро-аналоговые специализированные сверхбольшие интегральные схемы).

Необходимость выполнения работ обусловлена задачей сохранения паритета с другими ядерными державами в области стратегических ядерных сил. Аналогичные работы были выполнены в США в 2001 - 2005 годах в рамках Программы ускоренного развития субмикронной радиационно стойкой электронной компонентной базы для нового поколения стратегических ядерных сил. Нужно учитывать, что закупки лицензий на эти технологии на мировом рынке невозможны из-за ограничений, накладываемых международными соглашениями о нераспространении ядерных технологий.

В рамках направления 3 "Микросистемная техника" предусмотрено выполнение комплекса мероприятий в целях разработки:

базовой технологии прецизионного формирования микроэлектромеханических трехмерных структур;

системы автоматизированного проектирования микроэлектромеханических интегрированных систем, сенсоров механических и электрических величин, гироскопов, прецизионных акселерометров, включая создание специализированного центра проектирования микроэлектромеханических систем на базе библиотек стандартных элементов;

библиотеки стандартных элементов микроэлектромеханических устройств с использованием пьезоэлектрических материалов и системы автоматизированного проектирования фильтров, резонаторов, пьезоактюаторов, пьезогироскопов, гидроакустических антенн и других приборов.

Развертывание работ по указанному направлению обусловлено необходимостью удовлетворения резко возросшего спроса на микроэлектромеханические системы на внутреннем и мировом рынках. Так, объемы мирового рынка в 2005 году составили 7,1 млрд. долларов США. По прогнозу, рыночная потребность в 2010 году простейших систем, разработка и производство которых под силу большинству российских микроэлектронных производств, составит более 850 млн. штук (более 30 млрд. рублей в год), что дает возможность выхода российских производителей на мировой рынок.

Отставание России от передовых стран в области микросистемной техники не так значительно в связи с тем, что конкретные прикладные результаты в мировом масштабе были получены только в 90-е годы и технологические нормы для производства микроэлектромеханических систем доступны большинству предприятий отрасли.

В 2007 году планируется начать выполнение комплекса научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по разработке базовых технологий и базовых конструкций микроакустоэлектромеханических, микроаналитических, микро-оптоэлектромеханических, радиочастотных микроэлектромеханических систем и микросистем анализа магнитных полей. В результате будут разработаны датчики физических величин, в частности давления, температуры, деформации, крутящего момента, микроперемещений, резонаторов и других, а также освоены базовые технологии изготовления микросистем на основе процессов формирования специальных слоистых структур, чувствительных к газовым, химическим и биологическим компонентам внешней среды и способных обнаруживать опасные, токсичные, горючие и взрывчатые вещества.

Учитывая мультипликативный эффект развития микросистемной техники для других отраслей промышленности, реализация этого направления расширяет возможности автомобильного, авиационного и ракетно-космического машиностроения, навигации, здравоохранения, информационных, телекоммуникационных и военных технологий, что позволит обеспечить реализацию национальных приоритетов технологического развития и повысить экспортный потенциал России в области высоких технологий.

В рамках направления 4 "Микроэлектроника" предусмотрено выполнение комплекса мероприятий подпрограммы в целях:

разработки базовых технологий специализированных больших интегральных схем, в том числе технологии комплементарных полевых транзисторных структур уровня 0,25 - 0,13 мкм на пластинах диаметром 200 мм с созданием опытного производства;

разработки технологии изготовления шаблонов с фазовым сдвигом и коррекцией оптического эффекта близости для производства специализированных сверхбольших интегральных схем и организации межотраслевого центра проектирования, изготовления и каталогизации шаблонов технологического уровня до 0,13 мкм;

ускоренного развития систем проектирования сложных специализированных сверхбольших интегральных схем (включая схемы "система на кристалле"), ориентированных на разработку конкурентоспособных электронных систем мультимедиа, телекоммуникаций, систем радиолокации, космического мониторинга, цифровых систем обработки и передачи информации, цифрового телевидения и радиовещания, систем управления технологическими процессами и транспортом, систем безналичного расчета, научного приборостроения и обучения, систем идентификации, сжатия и кодирования информации, медицинской техники и экологического контроля;

разработки новых поколений электронной компонентной базы, в том числе функционально полной номенклатуры аналоговых и цифровых больших интегральных схем для комплектации и модернизации действующих радиоэлектронных систем и аппаратуры, включая задачи импортозамещения;

разработки сложнофункциональных блоков для обработки, сжатия и передачи информации, сигнальных и цифровых процессоров (в том числе программируемых), микроконтроллеров, цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей, шин и интерфейсов (драйверов, приемопередатчиков), а также специализированных блоков для телекоммуникации и связи;

разработки комплектов специализированных сверхбольших интегральных схем "система на кристалле", имеющих до 10 - 50 млн. транзисторов, для систем цифровой обработки сигналов (цифровое телевидение, радиовещание, сотовая и радиотелефонная связь, космический мониторинг, системы управления и контроля);

разработки приборов силовой электроники, включая базовую технологию и конструкцию производства тиристоров и мощных транзисторов, силовых ключей на токи до 1500 А и напряжение до 6500 В, а также базовую технологию производства и конструкцию силовых микросхем, гибридных силовых приборов тиристорного типа, высоковольтных драйверов управления и интеллектуальных силовых модулей;

создания центров проектирования перспективной электронной компонентной базы, в том числе промышленно ориентированных центров проектирования и испытания электронной компонентной базы в составе отраслевой многоуровневой системы проектирования сложной электронной компонентной базы и аппаратуры (топологического и схемотехнического уровней), системоориентированных базовых центров сквозного проектирования радиоэлектронной аппаратуры на основе функционально сложной электронной компонентной базы и специализированных сверхбольших интегральных схем "система на кристалле", а также развития системы проектирования сложной радиоэлектронной аппаратуры и стратегически значимых систем, учебных центров проектирования электронной компонентной базы для решения задачи обучения и подготовки высококвалифицированных специалистов.

Создаваемые центры проектирования должны освоить методы проектирования специализированных сверхбольших интегральных схем с технологическим уровнем до 0,09 мкм и систему заказов на зарубежных специализированных производствах, действующих в мировой системе разделения труда.

В рамках направления 5 "Электронные материалы и структуры" мероприятия подпрограммы ориентированы в первую очередь на создание технологий для освоения принципиально новых материалов для современной электронной компонентной базы (структуры "кремний на изоляторе", широкозонные полупроводниковые структуры и гетероструктуры, структуры с квантовыми эффектами, композитные, керамические и ленточные материалы, специальные органические материалы). Среди новых разрабатываемых материалов наиболее перспективными являются нитрид галлия, карбид кремния, алмазоподобные пленки и другие.

Полупроводниковые материалы пользуются повышенным спросом как на внутреннем, так и на внешнем рынках, что создает хорошие перспективы для увеличения экспорта.

Предусмотрено выполнение комплекса мероприятий подпрограммы в следующих целях:

разработка базовых технологий и организация производства, в том числе кремниевых пластин диаметром 200 мм технологического уровня 0,18 - 0,13 мкм, структур "кремний на изоляторе", "кремний на сапфире" диаметром 150 мм и технологического уровня 0,5 - 0,35 мкм, пластин радиационно облученного кремния диаметром 150 мм для приборов силовой электроники, гетероструктур диаметром 100 - 150 мм с квантовыми эффектами для сверхвысокочастотной твердотельной электроники, высокоинтенсивных приборов светотехники, лазеров и специальных матричных приемников, керамических материалов и плат, материалов для пленочных технологий, композитов, клеев и герметиков для выпуска новых классов радиоэлектронных компонентов и приборов, корпусов и носителей, "бессвинцовых" сложных композиций для экологически чистой сборки электронной компонентной базы и монтажа в составе радиоэлектронной аппаратуры;

разработка экологически чистой технологии нанесения гальванопокрытий с замкнутым циклом нейтрализации и утилизации, высокоэффективных процессов формирования полимерных покрытий, алмазоподобных пленок и наноструктурированных материалов, процессов самоформирования пространственных структур, новых классов сложных полупроводниковых материалов с большой шириной запрещенной зоны для высоковольтной и высокотемпературной электроники (карбид кремния, алмазоподобные материалы, сложные нитридные соединения), новых классов полимерных пленочных материалов, включая многослойные и металлизированные, а также для задач политроники и сборочных процессов массового производства электронной компонентной базы широкого потребления.