Развитие подходов к созданию материалов и технологий сенсорных датчиков биологических сред на основе монокристаллического алмаза, легированного бором и содержащего центры окраски
| Название НИОКТР | Развитие подходов к созданию материалов и технологий сенсорных датчиков биологических сред на основе монокристаллического алмаза, легированного бором и содержащего центры окраски |
|---|---|
| Аннотация | Среди перспективных полупроводников (ПП) монокристаллический алмаз (МА) обладает наилучшим сочетанием свойств; реализация его потенциальных возможностей в новых приборах позволит кардинально улучшить энерго-частотные параметры, чувствительность и селективность существующих аналогов на "традиционных" материалах. Алмаз – аллотропная модификация углерода – ключевой субъект углеродной электроники, обеспечивает органо-неорганическую конвергенцию и удовлетворяет требования общества по экологичности и биосовместимости. Несмотря на абсолютную био-совместимость алмаза как основы сенсоров для биофизики, для его практического применения нужны многогранные научно-технологические исследования и разработки. В процессе материаловедческого дизайна прибора критическое значение имеет удовлетворение требований биофизики по размерам и конструкции прибора и пр. Задачи этого проекта определяются востребованностью высокоэффективных биосенсоров для применений в различных отраслях народного хозяйства и достигнутым в последние годы, в т.ч. в РФ, мощным прогрессом в технологии получения пластин полупроводникового МА. В проекте будут использованы HPHT (High Pressure High Temperature) образцы МА, полученные мировым лидером по производству легированных и нелегированных алмазов большого размера (пластины > 5x5 мм)- российской компанией «New Diamond Technology» («НПК «Алмаз») (С.-Петербург), а также другим ведущим российским производителем - «СИНТЕЗ ТЕХНОЛОДЖИ». В контакте с технологами будет проведена оптимизация технологии роста кристаллов и контролируемого введения примесей для активных областей биосенсоров. Уникальность проекта также определяется наличием у коллектива установки электрохимиеского вольт-фарадного профилирования, функционал которой будет расширен для регистрации взаимодействия с биологическими объектами. Планируется углубленное изучение процессов внедрения и активации различных центров окраски (ЦО) и примеси бора в алмазные структуры и их взаимодействия с молекулами биоматериалов на границе электролит/поверхность ПП. В российских источниках нет статей на тему взаимодействия примесей бора и ЦО в МА, в зарубежных - единицы. Несомненная научная новизна – предложенный эффект управления зарядовыми состояниями ЦО путем контроля концентрации электрически активной примеси бора и ОНЗ, что обеспечит кумулятивный эффект повышения КПД сенсора. Создаваемые приборы будут базироваться полностью на отечественной материальной базе, решая вопрос импортозамещения. Ключевой результат проекта - прототип чувствительного биосенсора на МА, который далее будет готов к внедрению в качестве in vitro тестера на предприятия и медицинские учреждения для получения быстрых и точных анализов хим. элементов в крови, в т.ч. на раковые клетки, и выработки своевременных заключений о состоянии здоровья. Собранный под задачи молодой коллектив исполнителей сбалансирован для успешной реализации целей и задач проекта, члены коллектива ведут активную и востребованную научную деятельность. |
| Доступ к ОКОГУ исполнителя | False |
| Количество связанных РИД | 0 |
| Количество завершенных ИКРБС | 0 |
| Сумма бюджета | 18000.0 |
| Дата начала | 2025-09-10 |
| Дата окончания | 2028-06-30 |
| Номер контракта | 25-72-10082 |
| Дата контракта | 2025-09-10 |
| Количество отчетов | 3 |
| УДК | 537.311.322 |
| Количество просмотров | 3 |
| Руководитель работы | Яковлев Георгий Евгеньевич |
| Руководитель организации | Семенов Александр Анатольевич |
| Исполнитель | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ "ЛЭТИ" ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)" |
| Заказчик | Российский научный фонд |
| Федеральная программа | Отсутствует |
| Госпрограмма | — |
| Основание НИОКТР | Грант |
| Последний статус | 2025-11-06 10:37:11 UTC, 2025-11-06 10:37:11 UTC |
| ОКПД | Нет |
| Отраслевой сегмент | — |
| Минздрав | — |
| Межгосударственная целевая программа | — |
| Ключевые слова | электрохимия; центры окраски; монокристаллический алмаз; метод роста HPHT; легирование бором; концентрация примеси; ECV; биосенсоры; cпектроскопия адмиттанса |
| Соисполнители | — |
| Типы НИОКТР | Поисковое (ориентированные фундаментальные) исследование |
| Приоритетные направления | — |
| Критические технологии | — |
| Рубрикатор | 29.19.31 - Полупроводники |
| OECD | — |
| OESR | Физика конденсированного состояния (включая физику твердого тела, сверхпроводимость) |
| 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 | — |