Проектная компания РОСНАНО «Оптосенс» запустила новую производственную линию

Проектная компания РОСНАНО «Оптосенс» запустила новую производственную линию В Санкт-Петербурге проектная компания РОСНАНО «Оптосенс» запустила новую производственную линию по выпуску оптических компонентов — ключевых элементов инфракрасных датчиков взрывоопасных газов, позволяющих определить концентрацию газа даже в малых дозах и при сверхнизком энергопотреблении. Общий бюджет проекта составляет 496 млн рублей, включая софинансирование РОСНАНО в размере 209 млн рублей.

Запущенная линия позволит увеличить мощность производства до 120 тысяч датчиков в год. Продукция проекта применяется в нефтегазовой и химической промышленности, угледобыче, электроэнергетике и предприятиях ЖКХ, телекоммуникациях.

Оптические датчики «Оптосенс» — сенсорные устройства, определяющие концентрацию газа методом анализа избирательного поглощения инфракрасного излучения определенных длин волн. Такие датчики обладают высокой скоростью реакции срабатывания — от 5,5 секунд и длительным сроком службы.
Проектная компания РОСНАНО «Оптосенс» запустила новую производственную линию
«Проект по производству датчиков взрывоопасных газов можно смело назвать социальным, — рассказывает генеральный директор „Оптосенс” Александр Максютенко. — Наша продукция применяется на предприятиях повышенной опасности, где любая авария сопряжена с угрозой человеческой жизни. И диагностическое оборудование, к которому и относятся наши датчики, позволяет это предотвратить. Приборы старого поколения быстро ломаются в тяжелых условиях эксплуатации при наличии в воздухе „отравляющих” сенсор газов, выдают неправильные показания при повышенной влажности или отсутствии кислорода. Датчики „Оптосенс” к этому абсолютно устойчивы. Поэтому потребители нашей продукции могут быть всегда уверены, что будут предупреждены о повышении концентрации взрывоопасных газов в любых условиях».

«Датчики, выпускаемые в рамках нашего проекта, действительно уникальны, — подчеркивают управляющий директор РОСНАНО Дмитрий Лисенков. — Они долговечны и неприхотливы, абсолютно конкурентоспособны по цене. Более того, потребляют менее 5 мВт, отличаясь по этому параметру от своих конкурентов в десятки раз. Для сравнения: если бы такое количество энергии потреблял мобильный телефон, его нужно было бы заряжать всего 4 раза в год. В настоящий момент продукция компании экспортируется в США и страны Европы. А недавно „Оптосенс” успешно прошел международную сертификацию датчиков ATEX и IECEx, еще раз подтвердив ее высокое качество. В связи с этим мы рассчитываем занять серьезную нишу не только на российском, но и на международном рынках».

История компании ООО «Оптосенс»

История создания продукта компании «Оптосенс» насчитывает около 15 лет — именно столько потребовалось специалистам для разработки и воплощения уникальной технологии.

В середине 90-х годов фирмы ИКО и ЭМИ объединили свои усилия с целью реализации общего инновационного проекта — создания нового поколения датчиков взрывоопасных газов. Совместно они начали разработку первых прототипов оптических ИК (NDIR) газоаналитических приборов для детектирования метана и суммы углеводородов на основе полупроводниковых оптопар собственного производства. В дальнейшем, когда возникла необходимость перехода от единичного производства к серийному, к проекту присоединились финансовые инвесторы: ОАО «РЭ комплексные системы» и РОСНАНО.

Успешной реализации проекта способствовали следующие условия:
  • наличие специалистов для решения научных и технических задач;
  • собственное производство оптоэлектронных компонентов, светодиодов и фотоприемников, позволяющее оперативно менять их параметры в соответствии с требованиями задач по созданию продукта компании;
  • своевременное привлечение финансовых партнёров с целью увеличения масштаба производства и расширения рынка сбыта.

На сегодняшних день «Оптосенс» — интегрированное производство фирм-участников ЭМИ, ИКО, РЭКС и РОСНАНО. Продукция компании отмечена как перспективная несколькими независимыми экспертизами. В ходе развития проекта инновации были защищены рядом патентов. В марте 2 011 года компания была сертифицирована T?V по системе менеджмента качества ISO 9001, а продукция успешно прошла сертификацию на соответствие ГОСТ Р.

В декабре 2011 года производимые компанией «Оптосенс» газовые датчики серии MIPEX получили международные сертификаты ATEX и IECEx, а компания прошла международный аудит производства в соответствии со стандартами ATEX: EN 13980:2002 и IECEx: Ex/OD005/Version 2, это позволяет утверждать, что компания полностью осуществила подготовку серийного производства.

Технологическая справка

Инфракрасный оптический датчик взрывоопасных газов — сенсорное устройство, определяющее концентрацию газа методом анализа избирательного поглощения инфракрасного излучения определенных длин волн.

Выдающиеся характеристики датчика получены благодаря использованию полупроводниковых поликристаллических наноразмерных слоев при серийном производстве ключевых элементов датчика — источников излучения и фотогальванических приемников.
Технология изготовления наноструктурированных поликристаллических слоев на основе полупроводниковых материалов группы А4В6 и твердых растворов А4В6 — А2В6 включает три основных этапа:

  • подготовка подложки — создание на поверхности подложки наноразмерной текстурированной матрицы неоднородностей, которая в дальнейшем определяет как фотоэлектрические свойства пленки, так и ее стабильность. (рис. 1);
  • напыление полупроводникового материала методом термического испарения из заранее синтезированной шихты;
  • термическую обработку полупроводниковых слоев в атмосфере кислорода воздуха, для придания ей фоточувствительных и фотолюминесцентных свойств. В ходе термической обработки слои приобретают выраженную перколяционную структуру, которая обеспечивает наилучшие фотоэлектрические свойства слоев, а на поверхности полупроводникового слоя образуется стеклоподобная окисная фаза, которая обладает стабилизирующим действием на параметры слоя.

Проектная компания РОСНАНО «Оптосенс» запустила новую производственную линию

Рис. 1. Поверхность подложки с нанесенной матрицей наноразмерных неоднородностей

Проектная компания РОСНАНО «Оптосенс» запустила новую производственную линию

Рис. 2. Левая область со снятым поверхностным окисным слоем. Правая область не подвергнута селективному травлению (сквозь вуаль стеклообразной фазы видны отдельные кристаллиты, х10 000)


Фотолюминесцентные излучатели изготовляются на основе многослойных структур, разделенных наноразмерными прослойками специально сформированного окисла. Данная технология позволяет создать полупроводниковые источники инфракрасного излучения, спектральная характеристика и фотоэлектрические параметры которых оптимально подходят для создания оптического сенсора взрывоопасных газов. Кроме того, фотолюминесцентные излучатели, производимые компанией «Оптосенс», обладают гораздо большей надежностью и долговременной стабильностью по сравнению с изделиями компаний-конкурентов, работающих в том же спектральном диапазоне (2- 5 мкм).

Фотогальванические приемники представляют собой МДП-структуру и изготовляются по планарной технологии. При этом диэлектрическая прослойка на поверхности полупроводниковой структуры формируется как за счет собственного окисла, так и за счет создания методом магнетронного распыления на поверхности полупроводниковой пленки туннельно-прозрачного слоя окисла металла.

Изготовленные по указанной технологии фотоприемники обладают уникальным сочетанием фотоэлектрических характеристик, а именно высокой чувствительностью и быстродействием, повышенными характеристиками надежности по сравнению с ближайшими аналогами, невысокими стоимостными показателями.