История лаборатории
Лаборатория была создана в 1985 году на исследовательском ядерном реакторе ИРТ-Т мощностью 6 МВт в соответствии с заданиями по научно-технической проблеме 0.9.11 и по целевой научно-технической программе О.Ц.023, а также в соответствии с Постановлением ЦК КПСС и Совмина СССР № 412 от 30.04.1981 г. и Распоряжением Совмина СССР № 174-рс от 29.01.1982 г. Целью создания лаборатории было удовлетворение нужд народного хозяйства, включая потребности ВПК, в нейтронно-трансмутационно легированном кремнии с мировым уровнем качества, что позволило СССР быть независимым от стран Запада при производстве важнейших современных электронных приборов.
С 1985 года по 1991 год нейтронно-трансмутационно легированный кремний выпускался для электротехнической промышленности СССР с годовым объемом до 2,5 тонн на номиналы от 10 ом∙см до 250 ом∙см диаметром до 105 мм. С 1991 по 1998 года осуществлялось легирование для фирмы «Wacker» на номиналы от 40 ом∙см до 100 ом∙см, а также легировали кремний для фирмы «Topsil» (Дания). С 2004 года и по настоящее время – для трех фирм Китая: GT Semiconductor Materials Co., Ltd; Tianjin Huan-Ou Semiconductor Material Technology Co., Ltd; EMEI Semiconductor Material Factory. По заказам фирм России объем легирования был незначительным, 200-300 кг в год. При этом исходный кремний был зарубежного происхождения. Технология нейтронно-трансмутационного легирования на исследовательском ядерном реакторе ИРТ-Т позволяет проводить легирование слитков кремния диаметром до 127 мм на мировом уровне качества: неоднородность удельного электрического сопротивления по диаметру слитка кремния – 3-5%, отклонение конечного удельного электрического сопротивления от заданного номинала – не хуже 7%.
В 2010 г. вошла в состав Физико-технического института.
В последние годы в мире наблюдается тенденция к производству все более высокоомного нейтронно-трансмутационно легированного кремния. Например, Китаю необходим кремний с удельным электрическим сопротивлением до 500 ом∙см. Такой кремний может быть использован как в силовой электронике (чем больше сопротивление, тем выше коммутируемое напряжение), так и, возможно, для создания солнечных батарей с высоким коэффициентом полезного действия, которое может превосходить коэффициент полезного действия солнечных батарей из аморфного кремния в 3-4 раза. Кроме того, нейтронно-трансмутационно легированный кремний превосходит аморфный по долговечности. Что касается высокоомного кремния (свыше 10 ком∙см) для фотоприемников, то существуют лишь самые первые с момента создания технологии нейтронно-трансмутационого легирования (70-е годы) публикации о возможности их производства путем перекомпенсации исходного кремния р-типа в нейтронно-трансмутационно легированный кремний n-типа.
Научными направлениями лаборатории являются исследование воздействия нейтронного и гамма- излучения на конденсированные среды. Изучение спектральных характеристик нейтронных полей в исследовательском ядерном реакторе (ИЯР) и их формирование для оптимизации условий облучения при создании радиационных технологий. Это позволяет более качественно использовать ИЯР для решения прикладных и фундаментальных задач. Благодаря проведенным исследованиям на реакторе были созданы каналы для нейтронно-трансмутационного легирования кремния, проведена оптимизация зоны облучения для установки генерирования молибдена-99, использующегося в ядерной медицине, разработаны физические основы детекторов быстрых и тепловых нейтронов на основе монокристаллического кремния.
