Измерить невидимое

Научно-технический прогресс сегодня достиг такого уровня, что используемая при исследованиях аппаратура должна быть сверхточной и совершенной, а для изготовления ее деталей требуются измерительные приборы эталонной точности. Совсем недавно наивысшая точность изготовления в производстве составляла доли микрона. Сейчас требуется точности измерений в 1000 раз больше. И здесь не обойтись без растровых электронных или атомно-силовых микроскопов – этих уникальных по своим параметрам и по стоимости устройств, позволяющих проникнуть в нанометровый мир измерений. Однако при этом возникает проблема метрологического обеспечения измерений, заключающаяся в привязке шкалы этих измерительных устройств к эталону метра. Все ведущие страны мира решают задачу практической реализации «наношкалы», что «подстегивается» потребностями нанотехнологии – этой бурно развивающейся области науки, техники, экономики. Данную проблему решили ученые ОАО «Научно-исследовательский центр по изучению свойств поверхности и вакуума» (НИЦПВ), который возглавляет генеральный директор, профессор Павел Андреевич Тодуа. Созданные в НИЦПВ меры малой длины, сформированные на поверхности кристалла кремния, по сути «нанометрическая линейка», аналогов которой в мире нет. Высокий профессионализм сотрудников НИЦПВ позволил России на 10 лет опередить американских ученых, давно работающих над решением этой проблемы. За создание «нанометрической линейки» в 2004 году сотрудники НИЦПВ получили премию правительства РФ по науке и технике. Важнейшие направления деятельности НИЦПВ связаны с метрологией и стандартизацией в нанотехнологиях. НИЦПВ возглавляет национальный Технический комитет по стандартизации, который так и называется «Нанотехнологии и наноматериалы». В него входят многие академические институты, ведущие вузы страны, например, Московский физико-технический институт, Московский институт стали и сплавов, промышленные предприятия и объединения. Технический комитет «Нанотехнологии и наноматериалы» тесно сотрудничает с техническими комитетами соответствующего профиля Международной организации по стандартизации ИСО и Международной электротехнической комиссии – МЭК. Это связано с необходимостью создания взаимоувязанной мировой системы измерений и гармонизацией национальных стандартов в области нанотехнологий. На основе «нанометрической линейки» созданы уже четыре ГОСТа, которые вводятся в действие с февраля 2008 года, близки к завершению еще два. Метрология для нанотехнологий – нанометрология, широко используется при производстве микросхем в полупроводниковой промышленности. И сделанный в НИЦПВ интерферометр позволяет с нанометровой точностью осуществлять позиционирование при создании микросхем. Учеными центра также создан прибор, измеряющий параметры, которые характеризуют качество полупроводниковых пластин, используемых в полупроводниковом производстве. Тем самым осуществляется входной контроль исходного материала. «Современная наука должна делаться молодыми людьми», – говорит П. А. Тодуа. И это видно, если посмотреть на специалистов, работающих в лабораториях НИЦПВ, многие из которых – выпускники и студенты МФТИ. Тезис «Если нельзя правильно измерить – то невозможно создать» особо актуален в нанотехнологиях, имеющих дело с объектами, размеры которых сравнимы с размерами атомов или молекул. Поэтому дальновидные производители уже сейчас охотно сотрудничают с НИЦПВ.