Вышка широко представила свои исследования на Российском Форуме «Микроэлектроника 2025»
С 15 по 27 сентября 2025 г. на Федеральной территории Сириус прошел Российский форум «Микроэлектроника – 2025», ключевое и самое масштабное годовое событие в области электронных технологий. В этом году участниками форума стали более 3500 специалистов, представляющих более 1000 организаций. Среди них – ведущие ИТ-компании, научно-исследовательские организации, передовые вузы страны.
Высшая школа экономика была широко представлена докладами специалистов МИЭМ ВШЭ: выступления в трех секциях научной программы форума, пленарный доклад, 11 докладов в рамках Школы молодых ученых, традиционно проходящей в начале форума.
О Форуме
Российский форум «Микроэлектроника» впервые был проведен в 2015 году в Крыму. С 2023 года он проходит ежегодно на Федеральной территории «Сириус». Площадка задумана как как диалог между разработчиками электронной компонентной базы и производителями готовой продукции и вызывает колоссальный интерес участников всех отраслей промышленности. Форум демонстрирует бизнесу и научному сообществу возможности использования современных мировых технологий (пользовательских, коммерческих и специализированных), стимулирующих развитие отрасли.
Стратегический партнер форума – ГК «Элемент». Генеральные партнеры: «СБЕР», НИЦ «Курчатовский институт», Госкорпорация «Росатом», Фонд перспективных исследований. Партнерами форума являются также ведущие компании и организации, представляющие самые разные сферы деятельности и экономики.
В 2025 году в работе форума приняли участие Председатель Правительства РФ Михаил Мишустин, Первый заместитель председателя правительства РФ Денис Мантуров, Президент РАН Геннадий Красников, Министр промышленности и торговли РФ Антон Алиханов, Министр науки и высшего образования РФ Валерий Фальков, Генеральный директор Госкорпорации «Роскосмос» Дмитрий Баканов.
В своем приветствии к участникам форума Председатель Правительства РФ Михаил Мишустин акцентировал огромное значение форума для отрасли: «Это ежегодное мероприятие стало основной площадкой для диалога разработчиков, производителей, интеграторов, заказчиков самых современных инновационных решений в области микроэлектроники».
Говоря о задачах, стоящих перед отечественной микроэлектроникой, Михаил Мишустин обратил внимание, что успех может быть достигнут только благодаря созданию собственных уникальных продуктов: «России необходимы неординарные идеи, а не попытки догнать мировых гигантов в их же играх. Наша цель — занять уникальную нишу на глобальном рынке».
Тематика докладов МИЭМ – использование цифровых технологий и искусственного интеллекта в микроэлектронике для моделирования технологических процессов и физики работы полупроводниковых приборов, применение сверхпроводниковых однофотонных детекторов, а также проведение экспериментальных работ по исследованию электрических характеристик электронных компонентов. В основной научной программе форума были представлены доклады в трех секциях и одном пленарном заседании.
Секция «Системы проектирования и моделирования электронных компонентов и систем»
На заседаниях секции обсуждались вопросы, связанные с разработкой моделей и методов моделирования интегральных схем при различных внешних воздействующих факторах, проблемы технологического, приборного и системного моделирования. Особое внимание было уделено вопросам разработки и поддержки отечественных САПР для проектирования интегральных микросхем.
В МИЭМ рассматриваемая область представлена направлением исследований «Моделирование и проектирование приборов, схем и систем микро- и наноэлектроники с учетом влияния внешних воздействующих факторов (температуры и радиации)».
Возглавляет научные работы член-корреспондент РАН, ординарный профессор НИУ ВШЭ Константин Петросянц. В рамках направления, в частности, силами научного коллектива выполняется грант РНФ (Российский научный фонд. – Ред.), нацеленный на выполнение ориентированных и прикладных научных исследований в рамках стратегических инициатив Президента Российской Федерации в научно-технологической сфере в области производства полупроводниковых приборов. Заказчиком по гранту является ФГУП ВНИИ автоматики имени Н.Л. Духова, ведущее предприятие Госкорпорации «Росатом».
Задача научной группы - разработка и внедрение модифицированных SPICE-моделей и программно-аппаратных средств для экстракции их параметров для компонентов интегральных схем и полупроводниковых приборов гражданского и специального назначений.
Доклад Константина Петросянца вызвал огромный интерес специалистов. Он был посвящен достигнутым результатам работ по гранту. «Группа разработала опытную версию подсистемы определения SPICE-моделей электронных компонентов и библиотеку SPICE-моделей. На примере биполярных, МОП-транзисторов и стабилитронов подтвердили правильность SPICE-RAD-THERM моделей, которые дополнительно к нормальным условиям эксплуатации учитывают воздействие внешних факторов - радиации и температуры. В ходе выполнения работы по проекту были измерены S-параметры СВЧ пассивных RLC-элементов», - рассказал Константин Петросянц.
Результаты работ уже переданы заказчику. Все измерения электрических характеристик электронных компонентов выполнены по существующим стандартным методикам. Для увеличения точности определения SPICE-параметров измерения выполнены в режимах, максимально приближенных к рабочим режимам полупроводниковых приборов, работающих в реальной аппаратуре.
Второй доклад от МИЭМ, который представил старший научный сотрудник департамента электронной инженерии МИЭМ ВШЭ, доцент Лев Самбурский, посвящен SPICE-моделированию мощных МОП-транзисторов и также связан с выполнением озвученного гранта.
Лев Самбурский: «Вопросы SPICE-моделирования электронных компонентов, над которыми работает наша группа, не имеют простого решения, особенно когда нужно учесть воздействие внешних факторов, таких, например, как температура, радиация или освещённость. Требуется перелопатить множество материалов, провести большое число измерений, нередко приходится придумывать новые способы организовать эксперимент и обработать его результаты. Но зато как приятно после всего этого получить хороший и достоверный результат, который не стыдно продемонстрировать. На этом пространстве у МИЭМ ВШЭ сильная позиция. Доклады наших специалистов привлекают внимание. Несмотря на то, что мы вузовские работники, у нас неплохие связи с реальной промышленностью. Нас знают».
Пленарное заседание «Фотонные квантовые технологии»
В повестке заседания были представлены те отечественные разработки и технологии, которые находятся в авангарде мировых исследований.
В частности, с первым пленарным докладом выступил заведующий базовой кафедрой квантовой оптики и телекоммуникаций ЗАО «Сконтел» в МИЭМ, главный научный сотрудник Российского квантового центра профессор Григорий Гольцман. Его доклад был посвящен российской технологии производства сверхпроводниковых однофотонных детекторов (SNSPD). Компания «Сконтел» стояла у истоков этих разработок в нулевые годы, сегодня в мире насчитывается только 6 компаний – производителей SNSPD.
Технология российской компании активно представлена и востребована на международном рынке благодаря очевидным преимуществам использования в детекторах сверхпроводниковых материалов. К ним относятся: широкий диапазон длин волн от 0.3 мкм до 3 мкм; высокая чувствительность (квантовая эффективность 90%); низкое «мертвое время» 10 наносекунд; высокая максимальная скорость счета до 100 МГц; высокое временное разрешение до 20 пикосекунд; низкий темновой счет, а также способность различать число фотонов в импульсе. Названные преимущества позволяют получать более точную информацию о времени поглощенного фотона, без помех, без шумов и с высокой эффективностью, что дает качественно новые возможности развитию целых секторов исследований, среди которых квантовые коммуникации, медицина, квантовая оптика, нанотехнологии и многие другие.
На сегодня у технологии уже более 1000 покупателей, среди них ИТ-компании, научно-исследовательские организации и университеты мира. Студенты МИЭМ активно включены в исследовательскую область компании «Сконтел»: так, в 2022 году при участии специалистов базовой кафедры был проведен эксперимент по квантовому распределению ключа в полевых условиях на расстояние свыше 200 км по маршруту Самара-Тольятти- Самара.
«Однофотонные детекторы необходимы в самых разных сегментах экономики и науки, без них сегодня уже никак. Сверхпроводниковые детекторы имеют ряд очевидных преимуществ перед предшествовавшими им фотоумножителями и однофотонными лавинными фотодиодами, а «Сконтел» была первой в мире компанией, которая запустила SNSPD в производство. Мы остаемся лидерами и сегодня, несмотря на санкции и серьезные финансовые вливания, которые осуществляются в разработку собственных однофотонных сверхпроводниковых детекторов во многих развитых странах мира», - рассказал Григорий Гольцман.
Секция «Технологии и компоненты микро- и наноэлектроники»
В рамках секции обсуждались технологии изготовления интегральных схем, полупроводниковых приборов, вопросы применения новых материалов для изготовления микросхем и полупроводниковых приборов, технологии интеграции элементов кремниевых ИС и СВЧ компонентов, ключевые характеристики компонентов интегральных микросхем и полупроводниковых приборов.
Большой интерес специалистов вызвал доклад доцента департамента электронной инженерии МИЭМ ВШЭ Дениса Силкина, посвященный моделированию новых конструктивно-технологических разновидностей нанометровых 3D FinFET структур транзисторов, которые приходят на смену планарным 2D MOSFET структурам. Ученым был разработан цифровой двойник суб-100 нм многозатворных МОП-транзисторов - прогностическая модель, при помощи которой можно проводить оценку того, как изменение конструкции повлияет на электрические и тепловые характеристики структур. Генератор структур позволяет создавать трёхмерные модели типовых ячеек транзисторов и математическое ядро - набор моделей, описывающих изменение распределения заряда, напряжённости, подвижности носителей заряда и других физических параметров полупроводниковой структуры.
«Новизна работы заключается в том, что одно математическое ядро было валидировано по данным измерений физических и электрических характеристик сразу нескольких вариаций структур: FinFET, NWFET и NSFET, относящихся к разным поколениям МДП-транзисторов. В валидационный базис попали данные структур от разных производителей, с разной геометрией, разными уровнями легирования. И одно математическое описание позволило смоделировать статические электрические характеристики для них всех с одинаковой погрешностью. Этот факт позволяет говорить о том, что наш цифровой двойник позволит не только описывать статические электрические характеристики уже существующих приборов, но и предсказывать характеристики новых устройств», - рассказывает Денис Силкин.
Еще один доклад на секции был представлен в онлайн-формате. Аспирант МИЭМ ВШЭ Леонид Чашкин рассказал о результатах исследования влияния температуры и мощности на интенсивность отказов транзистора: «Мы вместе с моим научным руководителем Сергеем Ростиславовичем Тумковским разработали платформу для проведения экспериментов с цифровыми двойниками электронных модулей, подтвердили еë работоспособность на примере созданного макета усилителя. Платформа позволяет верифицировать модели цифровых двойников, проводить эксперименты с моделями, получая при этом в реальном времени обратную связь от изделий. Совместно с доцентом МИЭМ НИУ ВШЭ Полесским Сергеем Николаевичем мы построили прогнозную оценку интенсивности отказов. В дальнейшем мы планируем продолжить эксперименты в области исследования надëжности для построения модели, позволяющей прогнозировать состояния отказов, определять остаточный ресурс электронных модулей».
Леонид отметил, что полученный результат достигнут благодаря помощи наставников, а также проектной группы под руководством Константина Петросянца и Центра фундаментальных исследований НИУ ВШЭ.
Секция «Нейроморфные вычисления. Искусственный интеллект»
Здесь были представлены два очных студенческих доклада от МИЭМ.
Работа студента 1 курса магистерской программы «Аппаратно-программные комплексы искусственного интеллекта» Андрея Рожина посвящена разработанному механизма универсальной компиляции вычислительного графа нейросетевых моделей для специализированных отечественных аппаратных платформ искусственного интеллекта.
«Разработанный нашей исследовательской группой алгоритм компиляции вычислительного графа нейронных сетей применим, в первую очередь, для российских аппаратных платформ искусственного интеллекта, – рассказывает Андрей Рожин, - компилятор обеспечивает конвейер оптимизаций и абстрактных алгоритмических понижений внутреннего представления вычислительного графа от предобученной нейросетевой модели до бинарного контейнера, готового к исполнению на специализированном оборудовании для ИИ. Нами продемонстрированы результаты программно-аппаратных симуляций, подтверждающих запуск алгоритма внимания (attention) на разработанной вычислительной системе».
Доклад студента 4 курса бакалавриата «Информационная безопасность» Филиппа Баулина был посвящен исследованиям в области специализированного оборудования для ИИ: «Мы разработали аппаратный модуль с особенной архитектурой, позволяющей конвейеризировать расчет различных нелинейных функций, с фокусом на нейросетевые функции активации. Будучи интегрированным в состав перспективного нейроускорителя, модуль позволит увеличить общую производительность и снизить задержки вычислений, сохранив при этом гибкость в выборе алгоритмов».
Школа молодых ученых
Неотъемлемой частью форума явилась Школа молодых учёных по микроэлектронике, которая объединила около 400 молодых специалистов и студентов различных вузов.
Тематика школы охватывает широкий спектр фундаментальных и прикладных направлений области, от технологических процессов микроэлектроники и проектирования электронной компонентной базы до прикладных моделей искусственного интеллекта и системного программного обеспечения.
На пленарной сессии перед участниками выступили с докладами ведущие российские учёные и исследователи в области микроэлектроники, в том числе Константин Петросянц, возглавивший в рамках школы секцию «Моделирование структур, технологических процессов и устройств микроэлектроники».
МИЭМ был представлен на Школе командой из 12 человек: 2 сотрудника и 10 студентов и аспирантов. Наши представители внесли заметный вклад в работу Школы. Константин Петросянц входил в программный комитет. Доцент Дмитрий Попов активно работал в составе рабочей группы Школы и был сопредседателем научной секции по моделированию.
Для многих наших студентов школа молодых ученых стала первой конференцией, на которой они смогли поделиться результатами своих исследований с экспертами и научной общественностью. В этом году молодые ученые МИЭМ ВШЭ представили одиннадцать работ в пяти секциях по перспективным тематикам микроэлектронной промышленности.