Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности. Оао фгуп «гиредмет».

 

Государственный институт редких и малых металлов создан 6 сентября 1931 года. Первым директором института стала видный ученый и талантливый организатор Вера Ильинична Глебова.

 

Основные задачи института:

 

· Изучение минерального сырья, содержащего редкие элементы;

· Изучение разведанных запасов, добыча и обогащение редкоэлементных руд;

· Изучение и создание методов комплексной разработки редкоэлементного сырья с получением полуфабрикатов и готовой продукции в виде металлов, их соединений и сплавов;

· Координация и плановое руководство всеми научно-исследовательскими работами по редким элементам в промышленности.

 

ОАО «Гиредмет» ГНЦ РФ является ведущей научно-исследовательской и проектной организацией материаловедческого профиля, специализирующиеся на разработке новых материалов на основе редких металлов, их соединений и сплавов, высокочистых веществ, полупроводниковых материалов, наноматериалов и нанотехнологий.

 

Направления деятельности Института «Гиредмет»:

· Материаловедение функциональных материалов и наносистем.

· Технологии по созданию материалов и изделий на основе редких металлов, сплавов и легирующих добавок для стратегически важных отраслей промышленности.

· Технологии по созданию полупроводниковых материалов и изделий для атомной, авиационно-космической, оборонной и электронной промышленностей.

· Проектирование высокотехнологичных химических и металлургических производств на основе современных ресурсосберегающих технологий, выпускающих продукцию для базовых отраслей экономики, включая продукцию двойного назначения.

· Диагностический контроль качества и метрологическое обеспечение, осуществление функций ведущего и координирующего сертификационного центра в области редких, благородных и полупроводниковых материалов.

Институт «Гиредмет» осуществляет полный цикл работ от научных исследований, конструирования оборудования, проектирования предприятий, до пуска заводов и авторского надзора за их строительством и работой.

Металлургия полупроводниковых материалов

· Подольский химико-металлургический завод («ПХМЗ») - в 1956 году был осуществлен выпуск полупроводникового германия, а с1958 года, полупроводникового кремния. Далее, в составе завода построены и пущены цеха поликристаллического кремния (1978г.) и монокремния (1985г.).

· Днепровский титано-магниевый завод (теперь «ЗТМК») - первенец промышленного производства полупроводниковых соединений кремния.

· Киргизский горно-обогатительный комбинат - производство кремниевых пластин, кремниевых структур и монокристаллического кремния.

· Донецкий химико-металлургический завод («ДХМЗ») - производство поликристаллического кремния. В 90-е годы «ДХМЗ» стало самым крупным производителем поликристаллического кремния в стране.

· Завод чистых металлов («ЗЧМ») - выпуск арсенида и фосфида галлия, монокристаллического кремния, кремниевых структур.

· Таш-Кумырский завод полупроводниковых материалов («ТКЗПМ») - в проекте этого завода был учтён весь накопленный за десятилетия опыт проектирования и эксплуатации производств полупроводниковых материалов.

· Красноярский завод полупроводникового кремния (ФГУП ГХК) – находится в стадии строительства и осуществлен пуск производств I-го пускового комплекса.

 

 

Институт «Гиредмет» занимается как разработкой технологий, так и непосредственным лабораторным производством широкой гаммы материалов для:

· высокоэффективных детекторов ионизирующих излучений;

· термоэлектрических преобразователей (для генераторов и холодильников);

· полупроводниковых сенсоров широкого функционального назначения;

· визуализации различных излучений и сцинтилляторов;

Специалисты «Гиредмета» изготавливают:

· мишени и материалы для нанесения пленок распылением и испарением;

· износостойкие покрытия на основе карбида кремния, нитрида титана и пироуглерода особой чистоты;

· монокристаллы и пластины арсенида галлия, арсенида индия, фосфида индия, монокристаллы антимонида галлия, антимонида индия;

· подложки CdZnTe;

· эпитаксиальные слои CdHgTe;

· эпитаксиальные структуры твердых растворов ртуть-кадмий-теллур для матричных ИК-фотоприемников;

· фотоприемные устройства на основе HgCdTe;

· детекторы ионизирующего излучения CdTe и CdZnTe;

· халькогениды Bi и Sb и охлаждающие модули на их основе;

Разработки и проекты

· Способ упрочнения бездислокационных пластин кремния

Повышение механической прочности монокристаллических бездислокационных пластин полупроводникового кремния большого диаметра (150-300мм), вырезаемых из монокристаллов кремния, выращиваемых методом Чохральского, осуществляется путем двухступенчатой термообработки в инертной атмосфере, например аргона, с последующим охлаждением на воздухе. Технический результат заключается в упрочнении пластин кремния, в частности, в повышении в них напряжений начала пластической деформации при приложении механических и термических напряжений без ухудшения электрофизических свойств монокристалла и его структурного совершенства. Удельное сопротивление, концентрация и подвижность носителей тока в термообработанных пластинах остаются практически неизменными (Патент РФ №2344210 от 22октября 2007г.).

Пластины используются для изготовления высококачественных сверхбольших и сверхскоростных интегральных схем и дискретных электронных приборов.

· Наноматериалы на основе оксидов редкоземельных металлов

В институте "Гиредмет" разработана оригинальная технология получения нанопорошков оксидов церия, иттрия и других РЗМ. Технология позволяет получать порошки оксидов РЗМ с высокой удельной поверхностью (60-150 м²/г) и средним размером зерна 10-40 нм. Порошки характеризуются однородностью гранулометрического состава.

Количество получаемых нанопорошков оксидов РЗМ может достигать -10 кг.

Перспективные области применения:

· производство оптической керамики;

· производство газоразрядных люминесцентных ламп, инфракрасных смотровых окон высокотемпературных печей;

· в процессах катализа;

· в производстве сверхпрочных и низколегированных сплавов;

· производство автомобильных каталитических конверторов.

 

· Разработка сложных электротермических установок

Конструкторским подразделением Гиредмета разработан ряд сложных электротермических установок

 

1. Установка электронно-лучевой плавки тугоплавких материалов (ниобий и др.). Оригинальная конструкция позволяет получать слитки размерами 200x2000x20 мм. Разработка установки велась совместно с ВЭИ и НИИ «Изотерм». Две установки П1056 изготовлены и внедрены у заказчика.

2. Оборудование для выращивания монокристаллов методом Чохральского. Установки «Редмет-60» и «Редмет-65» позволяют получать кристаллы кремния диаметром до 150 мм и массой до 50 кг. Установки внедрены.

3. Совместно с ФГУП «Красмаш» разработана и изготовлена установка для выращивания монокристаллов кремния «Кедр» (Редмет). Установка позволяет выращивать монокристаллы диаметром до 200 мм и массой до 90 кг. Изготовлены образцы. Проведено опробование.

4. Установка выращивания монокристаллов сапфира 221УМС030, с участием Гиредмета, разработана ФГУП «Красмаш». Она позволяет получать кристаллы диаметром до 170 мм и массой до 30 кг. Изготовлены образцы установки.

5. Разработана совместно с НИИ «Изотерм» установка для получения монокристаллов арсенида галлия методом вертикальной направленной кристаллизации П1077, позволяющая получать кристаллы диаметром ~ 60 мм. Изготовлены образцы установки.

6. По техническому заданию предприятия «ЭКОТРОМ» был создан комплекс аппаратов для переработки ртутосодержащих отходов (лампы, термометры ит.д.) с целью их последующего захоронения. Комплекс изготовлен.

· Микро- и нанопорошки сложных составов на основе РЗМ

Cостав оксидов (мольное соотношение компонентов)	Средний размер зерна по БЭТ
(Ce - 0,8 Sm - 0,2)2O3	20 нм
(La - 0,8 Sr - 0,2 Mn - 1,0)2O3	10 нм

 

Оксиды этих соединений получены гидрометаллургическим способом, путем осаждения карбонатов из нитратных растворов с заданным составом компонентов и прокалкой карбоната до оксидов.

Нанопорошки сложных составов используются в конденсаторах в качестве датчиков кислорода. Эти соединения являются твердыми электролитами.