Дело о 25 мм, или Кремниевый тупик России


Дата публикации: 2026-10-27 06:50:09 Дело о 25 мм, или Кремниевый тупик России

«Вектор-150»Главный вопрос — что произошло? В конце октября 2026 год Министерство промышленности и торговли РФ в одностороннем порядке расторгло государственный контракт стоимостью 400 миллионов рублей с АО «Научно-исследовательский институт приборов» (НИИП, входит в контур управления госкорпорации «Росатом»). В рамках масштабного проекта «Вектор-150» разработчики должны были представить технологию производства кремниевых пластин диаметром 150 мм. На первый взгляд, кажется, что ничего сложного в этом нет, но это только на первый взгляд.



По-научному готовое изделие именуется нейтронно-трансмутационно легированный монокристаллический кремний. Это ядерная технология, которая позволяет создавать основу для самой мощной электроники: поездов, электробусов, подстанций и тяжелой техники, в том числе военной. Обычный кремний, из которого делают процессоры для смартфонов или компьютеров, здесь не подходит. Для управления токами в тысячи ампер и напряжением в киловольты нужен идеальный материал. Если в структуре кремния будет хоть малейшая неоднородность, при высоком напряжении его просто пробьет током, и вся система сгорит. Для создания столь чистого материала слиток кремния помещают внутрь ядерного реактора и бомбардируют нейтронами, которые сталкиваются с атомами кремния.Происходит контролируемая ядерная реакция, и часть атомов кремния прямо внутри кристалла превращается в атомы другого элемента — фосфора. Фосфор как раз и нужен, чтобы кремний стал полупроводником. После реактора кремний отправляют «отлежаться», пока не спадет радиация. Затем его запекают в специальных печах при высокой температуре, чтобы восстановить поврежденную радиацией кристаллическую решетку. В конце слиток нарезают на тонкие пластины диаметром 150 мм и полируют. У НИИП эта замысловатая технология не получилась. История проекта началась в конце 2024 года. В декабре Минпромторг заключил с НИИП контракт стоимостью 400 млн рублей в рамках опытно-конструкторской работы «Вектор-150». Срок исполнения — до конца 2026 года. Первый этап — изготовление опытных партий материала и проведение предварительных испытаний — должен был завершиться 15 мая 2026-го. Однако к этому сроку институт не представил ни акт приёмки, ни отчётную документацию, поэтому заказчик не смог провести приёмку работ вовсе. За неисполнение обязательств Минпромторг начислил исполнителю штраф в 1,5 млн рублей — 0,5 % от цены первого этапа. Показательная деталь: на момент расторжения контракта даже этот штраф оплачен не был. Решение о расторжении подписал директор департамента металлургии и материалов Минпромторга Иван Марков, утвердил замминистра Василий Шпак. Технически Министерство действовало в рамках договора: до конца срока контракта оставалось около полутора месяцев, а первый этап так не был сдан.25 ммСамая ироничная деталь всей истории — арифметическая. НИИП на своём сайте называет своё производство единственным в стране по высокочистому монокристаллическому кремнию: институт владеет технологией бестигельной зонной плавки (БЗП) с последующим нейтронно-трансмутационным легированием. Но пластины института имеют диаметр от 40 до 125 мм. До требований техзадания не хватило 25 мм — пятой части диаметра. И на этом барьере остановились даже опытные партии. Формально это выглядит парадоксом: между текущими возможностями института и целями проекта — всего 25 миллиметров, «один шаг», пятая часть. На деле же эти 25 мм отделяли НИИП не от «почти готового результата», а от другого технологического уровня. Во-первых, рост диаметра при зонной плавке — не линейный, а квадратичный скачок. Площадь сечения слитка при переходе со 125 на 150 мм растёт на 44 % — а с ней пропорционально увеличиваются количество кремния в горячей зоне, тепловые потоки и требования к управлению формой фронта кристаллизации. Каждый следующий десяток миллиметров в бестигельной зонной плавке даёт непропорционально больший инженерный скачок, чем предыдущий. При этом расплавленная зона высотой всего 1–2 см удерживается на весу только силами поверхностного натяжения — без тигля и боковой опоры. Чем больше диаметр, тем меньше запас устойчивости зоны: она становится всё более уязвимой к перепадам мощности индуктора и любым возмущениям. При 150 мм такой «слиток-канатоходец» нужно вести через десятки часов непрерывного роста, не уронив ни грамма: один сбой — и вместо монокристалла получается поликристалл, то есть брак на десятки часов работы и дорогое сырьё. Узким местом, как и отмечают аналитики, оказывается не реактор, а кристаллургия: установки зонной плавки на новый диаметр и сверхчистый поликремний. Во-вторых, те же 25 мм надо только вырастить, но и довести до ума. Слиток нужно механически обрабатывать, шлифовать до номинала, резать на пластины, полировать и проверять. Всё оборудование — от станков круглого шлифования до резки и полировки, от контрольных машин до упаковки — рассчитано на конкретные диаметры. Даже если бы монокристалл нужного диаметра был выращен, без модернизации всего технологического цикла он остался бы просто красивым слитком, а не продукцией. Техзадание требовало не слиток, а полированные пластины — с гарантией плоскопараллельности, геометрии и качества поверхности.Парадокс ситуации заключается в том, что Россия обладает одной из сильнейших в мире компетенций по нейтронно-трансмутационному легированию. Ленинградская АЭС промышленно легирует кремний, и металлоконструкции каналов реакторов позволяют пропускать через активную зону слитки диаметром до 300 мм. Исследовательские реакторы «Росатома» после модернизации 2022 года также готовы работать со слитками до 200 мм. Только вот подготовить для этого годные экземпляры даже 150-мм пластин из кремния так и не удалось.Что делать?Самое простое и почти неизбежное в этой ситуации — быстрый перезапуск конкурса. Контракт расторгнут за полтора месяца до истечения его срока, и заказчик в лице Минпромторга уже может искать нового исполнителя, не дожидаясь конца 2026 года. Но здесь же лежит и главный риск: если объявить новый конкурс по прежним правилам — с аналогичными техзаданием, сроками и ставкой на одного исполнителя, — новый подрядчик упрётся в те же 25 миллиметров: в отсутствие установок зонной плавки на 150 мм и сверхчистого поликремния. Поэтому перезапуск имеет смысл только с переработанным контрактом: разбитым на короткие контрольные точки, с промежуточной приёмкой по реальным прототипам, с возможностью заменить исполнителя на любом этапе без судов на полгода. Придется экстренно решать вопрос с кристаллургической частью технологии, связанной с зонной плавкой. Реалистичных путей два, и они не исключают друг друга. Первый — закупить установки зонной плавки на 150 мм за рубежом по каналам параллельного импорта и одновременно разрабатывать собственную установку: покупка закрывает горизонт пяти лет, собственная разработка — горизонт десяти. Второй путь — модернизация существующего парка НИИП, если его установки конструктивно допускают рост диаметра; это дешевле, но медленнее и с непредсказуемым результатом. У России нет времени на последовательное опробование обоих путей — их нужно запускать параллельно.Нерешенной остается проблема с сырьем. Чтобы получить сверхчистый кремний для электроники, сначала нужно выпустить обычный технический кремний. Но за последний год его производство в России полностью остановилось. Единственный производитель в стране — компания «Русал» — закрыл оба своих завода: сначала в Шелехове (в январе 2026 года), а затем в Каменске-Уральском (в июне 2026 года). Причина проста: Китай завалил мировой рынок дешевым кремнием, и российское производство стало нерентабельным. Ситуация парадоксальная: государство выделяет сотни миллионов на разработку сложных технологий для микроэлектроники, но позволяет закрыться базовым заводам, которые должны поставлять сырье для этих самых технологий. Рынок сам эту проблему не решит, ведь на долю Китая приходится 75 % мирового производства кремния, а на Россию — всего 1 %. Чтобы спасти отрасль, государству необходимо срочно вводить защитные пошлины или квоты на импорт, а также напрямую поддержать отечественные заводы, связав их в единую цепочку: от выплавки технического кремния до его глубокой очистки для нужд электроники. Сложившаяся ситуация рисует совсем не радостные перспективы. Серийное производство 150-мм кремниевых пластин в следующем году не стартует. В самом оптимистичном варианте ждать придется до 2028-го и обходиться импортными поставками. Уже сейчас зависимость от Китая в сфере современных массовых транзисторов и компонентов на карбиде кремния достигает почти 90 %, а полного цикла производства силовой электроники в России просто нет. Провал проекта «Вектор-150» означает, что блоки управления для электровозов, электробусов и зарядных станций еще долго придется собирать из импортных материалов.Никто не обещал гладкий и простой путь технологического импортозамещения, но что-то зачастили новости об очередном сдвиге сроков серийного воплощения вправо. Остается надеяться, что это не станет системным явлением российской действительности.

Источник: NEXT WAR (nextwar.clan.su). Автор: Dmitrij.


поделись ссылкой на статью с друзьями:

Новости партнёров:



Расчёт стоимости отправки груза