Многофакторный прецизионный контроль структуры пленок фазопеременных халькогенидов для нейроморфных систем и приборов на их основе

Название НИОКТР	Многофакторный прецизионный контроль структуры пленок фазопеременных халькогенидов для нейроморфных систем и приборов на их основе
Аннотация	Для развития современных информационных технологий критичным является решение прикладных задач как в области высокоскоростной передачи, обработки и хранения данных, так и в области отображения информации и управления оптическими сигналами. Одной из актуальных задач является создание и развитие технологии формирования перестраиваемых многоуровневых интегральных логических схем, в том числе оптических, для реализации нейроморфных вычислений. Ключевая проблема данной технологии состоит в создании активных материалов оптимального химического состава, позволяющих прецизионно реализовывать многоуровневые структурные состояния. В проекте предлагается реализовать данную технологию на основе реверсивно реконфигурируемых фазопеременных халькогенидных тонкопленочных структур за счет направленного изменения структурных и, соответственно, физико-химических свойств поверхностных слоев, а также контролируемого изменения морфологии и создания наноразмерных объектов. Достижение запланированных результатов позволит существенно повысить степень интеграции, надежность и энергоэффективность создаваемых нейроморфных вычислительных систем, а разработка полностью оптических многоуровневых элементов сформирует основу дальнейшего повышение производительности вычислительной техники путем снижения задержек, связанных с электрическим способом хранения и передачи данных, в том числе обусловленных RC-задержкой, и в результате позволит обеспечить дальнейшее развитие компьютерных и информационных технологий. Таким образом, целью данного исследования является разработка и формирование материалов с прецизионным контролем структуры и подходов к созданию масштабируемых реверсивно реконфигурируемых элементов, в том числе для нейроморфных вычислительных систем, с применением инженерии поверхности неупорядоченных полупроводниковых тонкопленочных структур. Реализация проекта будет проводиться коллективами из РФ и КНР под руководством Колобова А.В. и Yan Cheng, являющихся ведущими учеными в области разработки реконфигурируемых неупорядоченных полупроводниковых тонкопленочных структур с применением современного аналитического оборудования и установок класса «Мегасайенс». В состав коллектива войдут как профессора, являющиеся ведущими учеными мирового уровня, так и перспективные молодые ученые-исследователи. В рамках научного исследования впервые будет теоретически и экспериментально исследовано комплексное влияние параметров, в том числе механизмов кристаллизации, на структурные превращения в фазопеременных халькогенидных тонких пленках и многослойных гетероструктурах при ультракоротком лазерном воздействии, а также определены характеристики переключения и сопровождающее его изменение структурных/оптических/электрофизических свойства. По результатам совместных исследований коллективов из РФ и КНР будет выбран оптимальный с позиции функциональных свойств материал и разработаны методы формирования и стирания промежуточных состояний в тонких пленках на его основе. Полученные результаты пройдут апробацию на Т- структурах для электрических запоминающих устройств с топологическим размером нижнего электрода 190 нм, 90 нм и 50 нм (в настоящее время в РФ реализованы производства микроэлектроники с нормами 90 нм и продемонстрирована возможность создания элементов по нормам 65 нм), которые будут изготовлены коллективом из КНР, а также на энергонезависимых полностью оптически реконфигурируемых элементах, которые будут подготовлены коллективом из РФ. Выполнение работ позволит локализовать в РФ базовые технологии по созданию многоуровневых энергонезависимых элементов для нейроморфных вычислений, совместимые с технологией кремниевой микроэлектроники и адаптированные под возможности и задачи современных производителей устройств электроники и нанофотоники при поддержке предприятий-партнеров, заинтересованных в предлагаемых разработках и доведении технологии до лицензионного уровня
Доступ к ОКОГУ исполнителя	False
Количество связанных РИД	0
Количество завершенных ИКРБС	0
Сумма бюджета	21000.0
Дата начала	2025-01-01
Дата окончания	2027-12-31
Номер контракта	25-49-00103
Дата контракта	2024-12-28
Количество отчетов	3
УДК	544.344
Количество просмотров	4
Руководитель работы	Колобов Александр Владимирович
Руководитель организации	Микляева Анастасия Владимировна
Исполнитель	ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. А. И. ГЕРЦЕНА"
Заказчик	Российский научный фонд
Федеральная программа	Отсутствует
Госпрограмма	—
Основание НИОКТР	Грант
Последний статус	2025-12-19 09:02:51 UTC, 2025-12-19 09:02:51 UTC
ОКПД	Работы оригинальные научных исследований и экспериментальных разработок в области естественных и технических наук, кроме биотехнологии
Отраслевой сегмент	—
Минздрав	—
Межгосударственная целевая программа	—
Ключевые слова	фемтосекундные импульсы; структура; халькогениды; фазопеременные материалы; нейроморфные системы; многоуровневая запись информации; структурная модификация; дрейф; первопринципные расчеты
Соисполнители	—
Типы НИОКТР	Фундаментальное исследование; Разработка новых материалов, научно-методических материалов, продуктов, процессов, программ, устройств, типов, элементов, услуг, систем, методов, методик, рекомендаций, предложений, прогнозов
Приоритетные направления	—
Критические технологии	—
Рубрикатор	29.19.24 - Электронная структура твердых тел; 47.09.29 - Полупроводниковые материалы; 29.19.15 - Фазовые равновесия и фазовые переходы
OECD	—
OESR	Физика конденсированного состояния (включая физику твердого тела, сверхпроводимость); Нано-материалы [производство и свойства]
Приоритеты научно-технического развития	а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
Регистрационные номера	—