«Получение премии «Технология тысячелетия» — это огромный успех, огромная радость», — говорит Туомо Сунтола. – Теперь, имея столь авторитетную доказательную основу, мы можем еще более широко использовать возможности этой технологии. Именно к этому мы и стремились».
Туомо Сунтола родился в 1943 году в финском городе Тампере. В 2018 году за свою работу в области АСО – нанотехнологии, используемой для создания сверхтонких пленок в контролируемом режиме, он получил главный приз премии «Технология тысячелетия» — один миллион евро. Международная премия «Технология тысячелетия» присуждается Технологической академией Финляндии один раз в два года за инновационные изыскания в области технологий, улучшающих качество жизни людей и способствующих устойчивому развитиюt.
Квинтэссенция нанотехнологий
При изготовлении серебряных изделий ювелирного бренда Kalevala используются процессы АСО, разработанные компанией Beneq. Благодаря технологии АСО изделия получают невидимое защитное покрытие, предохраняющее их от окисления. Эти прекрасные кулоны — часть коллекции «Голос женщины» (Voice of a Woman).Фото: Kalevala Jeweller
«АСО – это квинтэссенция нанотехнологий, — говорит доцент Университета Аалто Риика Пуурунен, занимающаяся исследованиями в области АСО. – Атомно-слоевое осаждение уже используются в очень многих технологиях, и дальнейшие разработки в области АСО имеют огромнейший потенциал».
Сегодня производители применяют АСО в фотогальванике, светодиодах и плоских электролюминесцентных дисплеях. Процессы АСО используются даже для покрытия серебряных украшений — чтобы предотвратить их потускнение. Тем не менее, одна из самых значимых ролей технологий АСО – это их использование в чипах памяти и логических схемах.
«В технологиях АСО реализуется закон Мура, согласно которому количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральных микросхем, удваивается каждые два года, — объясняет Пуурунен. – Поворотной вехой в развитии технологий АСО стал год 2007, когда производитель электронных устройств и компьютерных компонентов компания «Интел» (Intel) поставил применение АСО в процессе изготовления своих микросхем на коммерческую основу».
Замешательство руководства не препятствие
Этот видеоролик премии «Технология тысячелетия» доступно объясняет идею АСО и практические приложения технологии с помощью самого изобретателя этой технологии Туомо Сунтола.
Видео: Technology Academy Finland
Одним из первых заданий, которое Сунтола получил после окончания университета, была работа над датчиком влажности, которому требовался тонкий слой покрытия. Эта работа заставила его искать альтернативные пути создания сверхтонких слоев. И когда в компании «Инструментариум», производящей медицинские приборы и устройства, спросили, есть ли у него идеи для разработки новой продукции, у Сунтола уже был наготове ответ.
«Я предложил свою идею, и озадаченное руководство задало мне много вопросов, — вспоминает Сунтола. — Наконец, генеральный директор сказал: «Я все еще в некотором замешательстве, но давайте все-таки сделаем это».
Идея, которую вынашивал Сунтола, заключалась в том, чтобы наращивать покрытие различных материалов по одному атомному слою за один раз, что гарантировало бы однородность даже на сложных трехмерных контурах. Он подал заявку на патентирование своей идеи АСО в 1974 году.
«В то время у нас была только одна цель — использовать атомное наслаивание в плоских панельных электролюминесцентных дисплеях», — говорит Сунтола. «Однако даже на том раннем этапе я уже думал о потенциале использования АСО в полупроводниках».
Независимо от исследований Сунтола, фундаментальные исследования в области АСО велись также и в Советском Союзе учеными Валентином Борисовичем Алесковским и Станиславом Ивановичем Кольцовым, которые оба скончались в начале 2000-х годов.
Взрыв популярности АСО
Сотрудница компании Intel Ребекка Невин держит в руках микросхему Stratix 10, которая заключает в себе 30 миллиардов транзисторов и может обработать за одну секунду эквивалент данных, содержащихся в 420 дисках Blu-ray. Компания Intel начала коммерческое использование AСО в своих микросхемах в 2007 году.Фото: Tim Herman/Intel
Первый дисплей, показывающий отправление и прибытие авиарейсов, был установлен в аэропорту Хельсинки, а на коммерческой основе производство дисплеев было запущено в 80-х годах прошлого столетия. По мере совершенствования технологии круг ее применения стал шириться, и АСО стали использовать в самых различных областях.
«Когда я работал в «Майкрокемистри» (Microchemistry) — дочерней компании национальной энергетической корпорации Финляндии «Несте» (Neste), мы начали разрабатывать АСО для использования в устройствах на фотоэлектрических элементах и кремниевых пластинах», — рассказывает Сунтола.
Но только в начале 2000-х годов, когда технологией АСО заинтересовались производители микросхем, произошел настоящий взрыв ее популярности. И если сегодня вы можете пользоваться широким набором самых различных «умных» функций своего современного смартфона, планшета и ноутбука, то это, во многом, заслуга Сунтола и его изобретения.
Меняя свой взгляд на Вселенную
Швейцарский научно-образовательный и исследовательский институт HE-Arc использует процессы и инструменты АСО для нанесения покрытий на компоненты часовых механизмов, таких, как, например, представленный здесь на картинке.Фото: HE-Arc
Сегодня для изобретения Сунтола находятся все новые и новые области применения, например, в здравоохранении, где его можно использовать в покрытиях имплантируемых медицинских устройств или при контролируемом вводе лекарственных препаратов.
«Одна из идей, которой я одержим сейчас – это использование АСО в телескопических зеркалах», — делится своими мыслями Сунтола. — Это уже будет следующее поколение телескопов, которое может полностью изменить наше видение Вселенной».
И хотя Сунтола остается в Совете директоров Picosun — финской компании, специализирующейся в области АСО, но большую часть своего времени он проводит в работе над своей идеей динамичной Вселенной. «Мне нравится изучать основы существующих у нас сегодня теорий о Вселенной. – говорит Сунтола. – Я стремлюсь заглянуть за ширму уравнений, на то, что кроется за ними».
Текст: Дэвид Дж. Корд, май 2018 г.
