Магистрант радиофизического факультета Томского государственного университета Кирилл Чаштанов одновременно с обучением работает в Центре «Перспективные технологии в микроэлектронике» на базе ТГУ. Уже сейчас Кирилл решает сложные задачи на стыке физики, электроники, моделирования и участвует в создании сенсоров, которые используются в самых современных установках. Работа в Центре помогает ему приобрести те навыки и компетенции, которые невозможно получить в лекционной аудитории. 

Реальные задачи интереснее учебных

– Кирилл, расскажите, как выбирали для себя специальность? Почему именно радиофизика? Рассматривали другие факультеты и университеты, когда были абитуриентом?

– Физика и техника мне были интересны еще с детства. Я любил разбирать разные вещи, копаться в радиодеталях, что-то паять, смотреть, как всё устроено внутри.

При этом нельзя сказать, что я с самого начала точно знал, что пойду именно на радиофизику. Скорее, мне просто всегда нравились физика, электроника, компьютеры и техника в целом. Радиофизика в итоге оказалась хорошим направлением, где всё это достаточно сильно пересекается.

В олимпиадах я серьезно не участвовал. Были только школьные отборочные этапы, но дальше я не проходил. Кружков тоже не было. Больше интерес был бытовой и личный: самому разобраться, как что-то работает, почему оно работает именно так, как можно это починить или переделать.

Когда поступал, рассматривал не только ТГУ и не только радиофизику. Смотрел направления, связанные с программированием, IT, полупроводниками. 

Рассматривал НГТУ, НГУ и ТПУ. Программирование мне тоже было интересно, потому что мне в целом нравилось всё, что связано с компьютерами. Но в итоге я попал на радиофизику и уже здесь понял, что это направление мне действительно подходит.

– Как вы узнали о центре «Перспективные технологии в микроэлектронике» и как попали туда на работу? Чем вас это привлекло?

– О Центре «ПТМ» я узнал на втором курсе бакалавриата. Тогда у нас была экскурсия перед выбором кафедры, где мы должны были продолжать обучение на третьем и четвертом курсах. На этой экскурсии я впервые увидел, чем занимается центр, какие там есть задачи, оборудование и направления работы.

Потом получилось так, что мой научный руководитель работал в ЦИР ПТМ. В бакалавриате я начал понемногу подключаться к задачам, что-то изучать, пробовать делать. А уже в магистратуре начал полноценно работать в центре.

Меня привлекло то, что там не просто учебные задачи, а реальные исследования и разработки. Есть возможность заниматься разными вещами: что-то измерять, писать программы, выполнять моделирование, разбираться с технологией. Это не однообразная работа, где каждый день делаешь одно и то же.

Еще для меня было важно, что в Центре есть не только исследования, но и опытное производство. То есть можно видеть почти полный цикл: от идеи и моделирования до технологии и создания сенсоров. Это намного интереснее, чем заниматься только отдельной прикладной задачей без понимания, как она потом переходит в реальное устройство.

– Чем именно вы занимаетесь в Центре?

– В основном моделированием полупроводниковых сенсоров ионизирующего излучения. Если говорить проще, мы разрабатываем сенсоры, которые могут регистрировать ионизирующее излучение. Они являются «сердцем» детекторов – устройств, которые обеспечивают техническое зрение разных установок: томографов, синхротронов, коллайдеров и прочего.

Например, сотрудники Центра ПТМ совместно с коллегами из Института ядерной физики СО РАН разработали и собрали первый детектор для установки уровня мегасайенс СКИФ, которая строится в Кольцово под Новосибирском. Такой детектор – единственный в мире, наши сенсоры будут производить съёмку со скоростью до 10 миллионов кадров в секунду. Это необходимо для изучения быстропротекающих процессов. Недавно на базе ПТМ были созданы и произведены сенсоры для другой синхротрона – «Сириус», который находится в Бразилии.

Я работаю с расчетами и моделями, которые помогают понять, как такие сенсоры будут действовать. Моделирую электрофизические характеристики сенсоров, их отклик на излучение. То есть смотрю, как ведет себя структура при разных условиях, какие в ней возникают электрические поля, токи, как формируется сигнал, как параметры устройства влияют на его работу.

Это направление находится на стыке физики, электроники, моделирования и технологии. Нужно понимать не только формулы, но и то, как это потом связано с реальным устройством и реальным экспериментом.

От теории к практике

– Какие вы приобрели навыки и знания, которые нельзя получить только на лекциях?

– На лекциях дают базу: физику, математику, электронику, общие принципы работы полупроводниковых структур. Это важно, без этого невозможно нормально работать. Но в Центре появляется понимание, как эти знания используются на практике.

Я научился работать с современным измерительным оборудованием, лучше понимать реальные экспериментальные данные и то, почему они не всегда выглядят так, как в идеальной теории. Также получил опыт моделирования, где нужно не просто запустить программу, а правильно задать физическую модель, параметры, граничные условия и потом понять, насколько результат похож на реальность.

Отдельно важно, что я работаю рядом со специалистами, которые давно занимаются этой отраслью. За счет этого быстрее начинаешь понимать, как устроена реальная научная и инженерная работа. Видишь, как принимаются технические решения, как обсуждаются результаты, как строится технологический маршрут.

Наверное, главное, чему я научился – это работать с реальными задачами. Там редко бывает так, что есть готовая инструкция и нужно просто повторить. Часто нужно самому разобраться, проверить несколько вариантов, найти ошибку, понять, что именно влияет на результат.

– Как вы видите свое будущее после окончания университета? Пойдете на производство или хотите заниматься наукой?

– Сейчас я планирую поступать в аспирантуру и дальше заниматься наукой в Центре. Мне интересно продолжать работать в направлении полупроводниковой электроники и сенсоров.

При этом мне важно, чтобы это была не наука сама по себе, оторванная от практики, а работа, где есть связь с реальными устройствами, технологией и производством. В этом плане Центр хорошо подходит, потому что там есть и исследовательская часть, и прикладные задачи, и понимание того, как результат может перейти в технологию.

– Какое конкретно направление в радиофизике вы выбрали и чем оно вам интересно?

– Я выбрал направление «Полупроводниковая электроника». Мне оно интересно тем, что здесь из одного материала можно получить очень разные свойства и устройства.

Например, если взять кремний и внести в него определённые примеси, можно сильно изменить его электрофизические свойства. За счет этого из одного и того же базового материала можно создавать разные приборы ­– от относительно крупных сенсоров до элементов микро- и наноэлектроники.

Ты взаимодействуешь не только с абстрактными моделями, а с материалами и структурами, из которых потом можно сделать реальное устройство. Здесь нужно понимать физику процессов, уметь работать с расчетами, разбираться в технологии и видеть, как всё это связано между собой.

Наверное, именно это мне и интересно: есть фундаментальная физика, есть инженерная часть, есть моделирование, есть эксперимент – и всё это собирается в одну общую задачу. 

Поступить на РФФ

Внимание: стартует набор на новую программу подготовки инженеров-радиоэлектронщиков. Подробнее о программе – здесь.