В Рыбинске увеличат производство объемных монокристаллов и подложек для сверхярких светодиодов

Этот сапфир не может похвастаться своей необыкновенной огранкой. Он не сверкает загадочным синим цветом и не украшает золотые серьги и кулоны. Это – 30-килограммовый искусственный кристалл, выращенный в специальных установках Рыбинского завода приборостроения.

• 

- Сегодня выращиванием сапфиров занимается ООО «Рыбинские кристаллы», – рассказывает генеральный директор РЗП Николай Крундышев. – Для нас это идеальное партнерство малого и крупного бизнеса. Кристаллы для завода – совершенно новое дело, а производство оборудования – это наше, родное. Установки для выращивания сапфиров, которые выпускает сегодня РЗП, достаточно сложные: глубокий вакуум, вольфрамовые нагреватели, молибденовый тигель, керамические тепловые экраны, автоматизированная система управления. Но у нас есть проект, по которому в течение двух лет мы произведем 50 новых установок и будем выращивать в 5 раз больше сапфиров, чем ООО «Рыбинские кристаллы» сегодня. В конечном счете, это позволит увеличить общий объем производства на РЗП в два раза. Искусственные кристаллы, технология изготовления которых была изобретена в середине прошлого века, привычны для нас в их бытовом применении. Например, стекла в часах, которые не царапаются. Или экраны мобильных телефонов. Но самое главное – сапфиры сегодня используют в качестве подложек для сверхъярких светодиодов. - Эти кристаллы обеспечивают развитие энергосберегающих технологий, – объясняет Николай Крундышев. – Искусственный сапфир имеет достаточно интересные физические свойства. Прежде всего, его коэффициент преломления – единица. Луч света проходит через кристалл без искажения. Эта и другие характеристики сапфиров – твердость, стойкость к агрессивным средам – позволяют использовать их в самых разных сферах производства.

• 

Источники света на сверхъярких светодиодах экономичнее люминесцентных ламп в два раза. Например, одна лампа в светильнике типа «армстронг», которые сегодня можно увидеть на потолках каждого второго офиса, потребляет порядка 18 Ватт. Лампы на сверхъярких светодиодах светят с той же интенсивность, но расходуют всего 9 Ватт. Серьезное преимущество и у аналогичных уличных светильников. Существующие галогеновые чувствительны к перепадам напряжения, часто выходят из строя. Светодиодные не подвержены таким дефектам, срок их службы – 50 тысяч часов и больше, а энергопотребление в разы меньше. Светодиоды на сапфировых подложках используются в технологии производства LCD-телевизоров, автомобильной светотехники, и область их применения постоянно растет. Значит, надо выращивать большое количество искусственных сапфиров.

- Технология выращивания кристаллов достаточно сложная, – рассказывает Николай Крундышев. – 2040 градусов – это еще расплав, а 2036 градусов – уже кристалл. Точность поддержания температуры на входе установки – всего полградуса. При таких параметрах нет прямых средств измерения температуры. Мы должны обеспечить постоянное электропитание, охлаждение – эти задачи мы постепенно решаем.

Постепенно – это значит, что сегодня на территории РЗП в Рыбинске работает 10 установок, к концу года должны появиться еще 20. Все – производства рыбинского предприятия. Увеличение объемов, безусловно, требует модернизации производства, к которой РЗП уже готов. А поскольку выращивание кристаллов требует непрерывного и гарантированного энергообеспечения, будет пересмотрено и все энергосистемы предприятия.

- Это нам на руку, – считает Крундышев. – 50 установок – очень крупное предприятие. Мы подготовили проект создания нового цеха. Нам нужна тройная гарантия непрерывности энергоснабжения, значит, это – однозначно собственная генерация электроэнергии плюс использование существующих сетей. А поскольку треть себестоимости сапфиров – это электроэнергия, значит, ее надо экономить. Эффективность вложений в энергетику обеспечивается непрерывностью производства, равномерностью потребления электроэнергии.

Но это далеко не все, что ждет завод в перспективе. Вместе с ОАО «Роснано» РЗП разработал проект, который Николай Крундышев называет «большим».

- Это программа, которая предполагает инвестиции в размере 1 миллиарда 400 миллионов рублей. Она тоже связана с выращиванием кристаллов – сапфиров и карбида кремния. Последний – это прорывная нанотехнология, научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, с которыми рыбинское предприятие самостоятельно не справится. Сегодня проект вошел в завершающую стадию – он согласован экономическим, юридическим, финансовым советами Роснано и находится на рассмотрении наблюдательного совета. Надеемся, на этой стадии сюрпризов уже не будет.

Карбид кремния – это кристаллическое вещество, которое, в дополнение ко всем физическим характеристикам сапфиров, имеет высокую теплопроводность. Светодиоды, изготовленные на основе карбида кремния, называют сверхсуперяркими. Но производство этих кристаллов еще более сложное, поскольку они не имеют жидкой стадии.

- Из твердой фазы карбид кремния сразу переходит в газообразную. Растет он медленно, метод выращивания совершенно иной. И самое главное – он в 50 раз дороже сапфиров, нам не по карману, – смеется директор. Это к тому, что без Роснано проект маловероятен. Тем более что в него заложено и производство конечного продукта – изготовление кристаллической подложки для светодиодов.

- В настоящее время сбыт сапфиров – это Германия, США, Китай, Корея, Тайвань, – говорит Крундышев. – В России потребление минимальное. Существуют в разной стадии готовности 2 предприятия, которые изготавливают светодиоды и могли бы быть потребителями наших полуфабрикатов. Но это незначительные объемы. Хотя надеемся на федеральную программу «Свет России». Развиваться она будет обязательно, значит, и в нашей стране будут потребители рыбинской продукции.

Для Рыбинска на РЗП есть еще один проект, который будет осуществлен – в этом директор уверен – месяца через три. Это производство светодиодных светильников.

- Будем собирать три вида светильников: офисные, цеховые и уличные. О преимуществе такого освещения я уже рассказал. Еще важна цена. Сегодня светодиодный офисный светильник стоит 5 тысяч рублей, цена наших будет 3 с половиной тысячи. Естественно, и срок окупаемости за счет экономии электропотребления уменьшится. Так же экономичны будут наши цеховые и уличные светодиодные светильники. Их мы и предложим Рыбинску. А что? У нас и цена ниже, и производство расположено на территории города. Новые рабочие места, налоги в бюджет, яркий свет на улицах города – всем хорошо.

Автор: Юлия Муратова, портал "Однажды в Рыбинске", апрель 2011 года

P.S. В июле 2011 «Роснано» одобрило финансирование, научная поддержка проекта будет оказана Санкт-Петербургским государственным электротехническим университетом. СПбГЭТУ разработали инновационный проект совместно с ОАО «Рыбинский завод приборостроения».

Проект будет направлен на организацию производства объемных монокристаллов SiC и эпитаксиальных структур на его основе, а также производство подложек для сверхъярких светодиодов из монокристалла искусственного корунда. Внедрение уникальной технологии и оснащение производственным оборудованием будет осуществлено на базе компании «Рыбинские кристаллы».

В результате запуска рыбинского проекта в России будет создан крупный игрок на рынке искусственного сапфира и карбида кремния, способный предложить российским и иностранным потребителям продукцию мирового качества по конкурентоспособной цене. Научно-производственный проект будет реализован на территории Ярославской области и в Санкт-Петербурге в 2012–2016 годах, с общим объемом финансирования 1,5 млрд руб.

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.