Вход
Регистрация
Забыли свой пароль?
Войти как пользователь:
Войти как пользователь
Вы можете войти на сайт, если вы зарегистрированы на одном из этих сервисов:
1834 год
2018 год
Сбросить

Главное меню



Индивидуальная работа с атомами

Назад

  Виктор Александрович БЫКОВ,
президент зеленоградской компании «НТ-МДТ»,
доктор технических наук

Наша компания «НТ-МДТ» (Molecular Devices and Tools for Nano Technology) на сегодня является одним из ведущих мировых разработчиков и производителей СЗМ - сканирующих зондовых микроскопов. Она была основана в 1991 году.

СЗМ - основной инструмент в нанотехнологиях, то есть там, где ведётся работа с объектами, размеры которых порой не превышают нанометра - одной миллиардной доли метра, что в тысячу раз мень­ше микрона (пример: человеческий волос имеет толщину 30 000 нм).

Как мы дожили до такой «мелочности»?

С 1973 года, после окончания вуза, я работал инженером в НИИФП. Мы сделали ряд изобретений, я вырос до завотделом, отвечал за программу «Молекулярная электроника в СССР». По этой программе работало много организаций, но она была свёрнута из-за распа­да Союза. Я занялся молекулярными вычисли­тельными средами. И обнаружилось, что для ис­следований в этой области необходимы соответ­ствующие инструменты - отвечающие требова­ниям нанотехнологий.

Разработку таких инструментов уже вели на Западе. В 1981 году в швейцарском отделении IBM американские специалисты создали аппа­рат с атомарным разрешением и получили за него в 1986 году Нобелевскую премию. Это был первый зондовый сканирующий туннель­ный микроскоп (СТМ). Эпохальность изобре­тения СТМ состоит в том, что с помощью это­го прибора каждый отдельный атом исследуе­мого вещества можно буквально потрогать, оп­ределить модуляцию электронной плотности и энергии связей.

Используя сканеры из пьезокерамики, мож­но организовывать взаимные смещения образ­ца и зонда от долей ангстрема до десятков ми­крон. При этом и проводятся все измерения. Отслеживая зависимость тока в цепи «зонд - исследуемая поверхность» от местоположения иглы, можно установить рельеф поверхности.

Изготовлены зонды, остриё которых оканчи­вается единичными атомами. С помощью та­ких зондов измерения можно проводить и в глубоком вакууме, где активные поверхности металла не претерпевают химических измене­ний, и на воздухе в присутствии адсорбцион­ных слоев, и на границе твёрдое тело - жид­кость. Однако данный метод исследования под­ходит только для проводящих поверхностей.

В 1996 году эта проблема была решена II по­колением зондовых микроскопов - атомно-силовыми микроскопами (АСМ). Сканирующий зонд был помещён на кантилевер - плоскую уп­ругую пластину, закреплённую с одного конца. В исследованиях электроника измеряет откло­нения другого конца пластины под действием поверхностных сил, - и так определяется атом­ный рельеф исследуемой поверхности.

В 1999 году появилось III поколение скани­рующих зондовых микроскопов (СЗМ). Здесь измерения проводятся не неподвижным, а ви­брирующим кантилевером. Это позволило раз­личать тонкую структуру в строении материалов. Кантилеверы со специальными покрытия­ми позволяют исследовать не только геометри­ческие профили, но и другие характеристики объектов. Большое практическое значение име­ют исследования магнитных свойств материа­лов, в частности плёночных покрытий для маг­нитной записи информации.

Итак, родился новый метод физических ис­следований - сканирующая микроскопия, а вместе с ней и технологический приём локаль­ного воздействия на поверхность (электричес­кого, магнитного, механического) с точнос­тью ориентации до отдельных атомов.

Зная о разработках на Западе, мы решили двигаться в сторону создания таких приборов. У нас в стране такие приборы уже были, но единично, например, в МГУ сделали для себя один микроскоп. А в Калифорнии в 1987 году появилась первая фирма по производству СЗМ Digital Instruments, которая стала активно за­воёвывать мировые рынки.

«Холодная война» подходила к концу. Я по­нимал, что финансирование направлений, ко­торые раньше считались перспективными и стратегически очень важными, будет, по край­ней мере, убавлено. И в первую очередь постра­дают направления, которые имеют самую даль­нюю перспективу. А поскольку молекулярная электроника по сравнению с микроэлектрони­кой казалась отдалённым будущим, не вызыва­ло сомнений, что нас закроют первыми.

Выход был найден в создании частной фир­мы. Так в 1989 году возникла компания МДТ (Molecular Device Technology). Родоначальни­ками фирмы были я и два брата - Михаил и Па­вел Лазаревы. Одновременно мы организовали общественную организацию - Инженерный центр и зарегистрировали её в Пущине. Сила­ми этих структур организовали московский се­минар по туннельной микроскопии. Вели его Павел Лазарев и я. Семинар помог сформиро­вать представление о путях создания приборов.

Теперь мы уже думали, как решать конкрет­ные проблемы: где брать пьезокерамику, созда­ли группу по разработке электроники, нашли хорошего программиста - Диму Котельникова. С механикой мы поначалу опирались на разра­ботки, сделанные в МГУ на физфаке. Начальное финансирование осуществлялось за счёт гранта от ГКНТ.

В 1990 году стали работать созданные нами приборы - туннельные микроскопы. Научное сообщество нас поддерживало, в том числе ака­демики А. М. Прохоров, К. А. Валиев и Б. К. Вайнштейн. Первые приборы мы на радо­стях даже не продали - раздарили. В Институте кристаллографии наш микроскоп работает до сих пор.

Мы с самого начала понимали, что выжить сможем только одним способом - продавая продукт. Ведя поисковую работу, мы выполняли сразу несколько проектов, сделали даже 5 самолётов-амфибий. На основе нанотехнологий, технологии молекулярного капсулирования создали медицинский продукт веторон - водорастворимую форму бета-каротина. Он сейчас продаётся в Москве и на всём пространстве бывшего Союза.

По линии нанотехнологий у нас стали разви­ваться международные контакты. С 1992 года началось сотрудничество с итальянцами, зака­завшими нам 2 туннельных микроскопа и 2 лэнгмюровские установки для нанесения мо­лекулярных покрытий. Итальянские партнёры хотели использовать наш интеллектуальный потенциал и сделать нас сопроизводителями, а не производителями. Нас это не устраивало, но, тем не менее, итальянцы нам сильно помогли. Мы заработали $ 100 тыс., по тем временам не­мало; освоили новую элементную базу. До сих пор мы используем в компании только самую лучшую в мире элементную базу.

Опираясь на эти достижения, компания ста­ла развиваться и укрупняться. На нестабиль­ный внутренний рынок было рискованно пола­гаться, хотя уже в 1994-1995 гг. Миннауки ста­ло финансировать институты, заказывавшие у нас приборы. Более 100 наших приборов рабо­тает в России.

Постепенно мы стали укрепляться на внеш­нем рынке. Были созданы атомно-силовые ми­кроскопы. Они позволяют визуализировать атомы, причём каждый в отдельности и имен­но в заданных точках. Первый прибор мы про­дали в Финляндию в лабораторию проф. Лемметинена. В 1993 году «НТ-МДТ» приняла уча­стие в конференции в Пекине. Завязались кон­такты с фирмой Digital Instruments. Это был очень важный шаг - ведь 40% рынка мировой микроскопии удерживают США.

С 1995 года продукция за рубеж продаётся систематически. Для планомерного освоения рынков создан отдел маркетинга. Успехи на международных рынках помогли дома - боль­ше внимания всегда уделяют тем, у кого лучше идут продажи за границей.

В настоящий момент наша компания про­изводит СЗМ III поколения. На основе нескольких базовых моделей при помощи разра­ботанной нами обширной библиотеки состав­ляющих можно в короткие сроки собрать око­ло 20 различных специализированных модифи­каций микроскопов. И это важно для успеха на рынке, так как сейчас востребованы зондовые микроскопы для узкоспециализированных ис­следований.

Развитие СЗМ тесно связано с прогрессом в вычислительной технике. Программное обес­печение здесь наиболее мощное из известных.

Сегодня фирма «НТ-МДТ» производит также зонды и тестовые кристаллы.

Продукция фирмы имеет широкий рынок сбыта, работаем примерно с 25 странами. У нас 17 дистрибьюторов. Продаём в США, ЮАР, Японии, Корее, Китае. В Тайване мы вообще за­нимаем первое место по продажам. Активно продвигаем нашу продукцию в Европе: здесь и Швейцария, и Германия, и Италия, и Швеция, а также другие страны.

Правда, наша доля на мировом рынке зондовой микроскопии на сегодня невелика - 4-5%. Но мы ставим задачу завоевать до 30%. Это вполне реально. И по продукции, и по сервису мы сейчас сильнее американцев. Всего мы про­дали больше 300 микроскопов, из них более 200 - за границей.

«НТ-МДТ» стала членом Dutch Polymer Institute для того, чтобы проникнуть на рынок приложений в полимерной промышленности. Развитие прикладных направлений даёт отлич­ные перспективы для нашего бизнеса. При­кладной рынок раз в 10 сильнее рынка исследо­вательской аппаратуры.

В России зондовые микроскопы производят 4 компании, наша является лидером. На миро­вом рынке компаний, конечно, больше и кон­куренция жёсткая. Все тщательно друг за дру­гом присматривают: кто с чем собирается вый­ти на рынок.

Для более тесного общения мы учредили в Интернете Общество зондовой микроскопии, членами которого являются все российские и большое число зарубежных производителей. На сайте «НТ-МДТ» в Интернете регистриру­ется в среднем около 2000 посещений в день.

Общество СЗМ пользуется поддержкой Миннауки РФ. Министерство даёт целевые кредиты нашим предприятиям на приобрете­ние зондовых микроскопов, но только россий­ского производства.

Сегодня мы работаем над созданием между­народного концерна NanoTechnology Instruments (NTI). Это естественное продолже­ние развития «НТ-МДТ». Приборы для нано-технологии - это не одни только микроскопы, хотя СЗМ, оснащённые могучим интеллектом, мощной микромеханикой, сопутствующей ана­литикой, в комбинациях с электронно-лучевой, пико- и фемтосекундной лазерной техникой ос­таются главной частью этого оборудования. От­крылось отделение NT Instruments в Нидерлан­дах. Оно занимается поддержкой продаж в Ев­ропе. Такие же отделения будут открыты в США и в Южной Корее.

В России же создаётся мощная база для про­движения на рынок. Образовано предприятие «Инструменты нанотехнологии», его сфера - маркетинг, сервис и продажи. Разработки оста­нутся в «НТ-МДТ», а производство сосредото­чится в отдельном предприятии. Комбайны оп­тики и наших микроскопов также будет разра­батывать отдельная компания. Все эти компа­нии, по крайней мере, на 51% останутся собст­венностью центрального концерна, который назначает исполнительных директоров и кон­тролирует финансы.

Выигран крупный инновационный проект. Миннауки намерено выделить нам на 2003 год из бюджета более $5 млн. Средства нужны для расширения продуктовой линии, без этого не занять достойные позиции на мировом рынке.

Зондовая микроскопия применяется во всех областях, имеющих отношение к естествозна­нию, где требуется изучение объектов с самым высоким разрешением. Она имеет гигантские перспективы. В биологии с помощью наших приборов можно исследовать и модифициро­вать ДНК, определять мутагенные хромосомы, наблюдать за жизнеспособностью клеток. При­меняя прибор в медицине, можно легко разли­чать раковые клетки.

Очень важной областью применения СЗМ является синтез полимеров. При традицион­ном методе для поиска материала с нужными свойствами надо готовить большое количество новых композиций с последующей долгой характеризацией их свойств. Применение СЗМ позволяет ввести новую методику - комбина­торного параллельного синтеза, что даёт возможность сократить издержки и время (в 100-10 000 раз) поиска новых материалов.

Промышленное использование СЗМ быстро расширяется. Во многих областях им сегодня нет альтернативы. Одна из них - контроль по­верхности глазных контактных линз, другая - производство цифровых видеодисков.

Летом 1999 года в области СЗМ было сдела­но очередное открытие - мы научились нара­щивать на конце сканирующей иглы длинное остриё аморфного углерода. Прибор, осна­щённый такой иглой, станет просто незаме­нимым для исследовательских работ в микро­электронике.

Сейчас в компании работает более 150 чело­век, средний возраст - менее 30 лет. У нас сло­жился первоклассный коллектив менеджеров высшего уровня. Мы повсюду ищем талантли­вую молодёжь, у нас есть лаборатория в МИЭТе. Мы тесно сотрудничаем с МФТИ, а во­обще в сфере нашего внимания вся Россия. Со­трудникам стараемся помогать - снимаем квартиры, иногда покупаем жильё. Затраты окупаются, особенно если человек думает не обо всей этой бытовой ерунде, а о работе. От­сюда и результат.

В 2003 году у нас будет работать человек на 50 больше. Но дело не в количестве. В нашей отрасли выработка должна быть примерно $250 тыс. на человека в год. Это на всех, вклю­чая уборщиц. Сегодня имеем где-то $50 тыс. Поэтому главная задача - увеличение выработ­ки на человека. Мы должны продавать не менее чем на $30 млн уже сегодня.

Для быстрого роста нужно использовать ис­ключительные особенности, характерные для России. Первое: пока ещё не сильно востребо­ванный, но мощный интеллектуальный потен­циал, сосредоточенный в РАН, отраслевых ин­ститутах, вузах, - это позволяет эффективно расширять продуктовые линии без больших за­трат на подготовку специалистов. Второе: возможности продаж оборудования с использова­нием механизма погашения внешних долгов России, что даёт мощные конкурентные пре­имущества для завоевания рынка - покупатель получает дорогое оборудование по умеренным ценам.

Исключительно важно и ощущаемое в на­стоящее время политическое желание руко­водства страны перестать быть сырьевым при­датком цивилизованного мира, что полностью совпадает с нашими интересами. Нам уже се­годня активно помогают в продвижении про­дукции и первые лица в руководстве Миннау­ки, и первые лица в посольствах, в частности в нашем посольстве в Венгрии, Правительство Москвы, префектура Зеленограда. Это знают, ценят, этим гордятся и сотрудники компании, и наши зарубежные партнёры.

У наших людей хорошая мотивация. Это не только деньги, но и интересная работа, добро­желательное отношение, возможности для на­учного роста, прямое общение с ведущими научными коллективами по всему миру. Ребята, работающие у нас, должны чувствовать себя Россиянами с большой буквы, гордиться своей компанией, страной, но быть и гражданами Мира, ощущающими собственное влияние на развитие нашей цивилизации.

Итак, руководствуясь принципом «Ты мо­жешь быть кому-то нужен, лишь если делаешь всё возможное, чтобы быть нужным», мы стали уже довольно мощными и заметными в мире. В настоящее время наше предприятие - лидер рынка России и одно из сильнейших по мощ­ности разработок предприятие в мире. Мы уве­рены, что стать абсолютным лидером рынка -задача не абсурдная. Наша цель десятилетия - стать лидером в отрасли с объёмом продаж не менее $100 млн.

Для нас 90-е годы - это годы, когда мы поверили в себя и доказали себе, что можем побеждать.


Назад