| Название НИОКТР |
Синтез и исследование новых гетероструктур для разработки высокочувствительных фотодетекторов, не требующих внешнего источника питания, и высокочувствительных поляризационно-чувствительных фотодетекторов для инфракрасной области солнечного спектра
|
| Аннотация |
Настоящий проект посвящен исследованиям и разработкам в области автономных и поляризационно-чувствительных фотодетекторов инфракрасного излучения.
В основе проекта лежит создание инновационных вертикальных гетероструктур с множественными p-n переходами между халькогенидами переходных металлов (ХПМ) n-типа (NbSe₃, TaSe₃, TiS₃, TiS₂) и наноструктурами пористого кремния (ПК) или кремниевыми нанопроволоками (КНП) p-типа. Ключевым отличием является использование дискретной, а не сплошной конфигурации гетеропереходов, что создает локализованные центры разделения и ускорения носителей заряда. Данный подход позволяет значительно улучшить оптоэлектронные характеристики: усилить поглощение света, подавить рекомбинацию, добиться автономной работы детекторов за счет встроенного фотогальванического потенциала и т.д.
Настоящий проект направлен на решение актуальной научно-технической проблемы создания нового поколения как комбинаций двумерных материалов, так и оптоэлектронных устройств — автономных (не требующих внешнего питания) и поляризационно-чувствительных инфракрасных фотодетекторов на их основе.
В ходе работы будет реализован комплекс технологических и исследовательских задач по созданию и изучению вертикальных гетероструктур на основе низкоразмерных материалов.
Основные этапы проекта:
1. Синтез наноструктур халькогенидов переходных металлов (NbSe₃, TaSe₃, TiS₃, TiS₂) методом химического транспорта с последующим получением монослойных форм жидкофазным отшелушиванием.
2. Создание нанопористого кремния и кремниевых нанопроволок p-типа методами плазмохимического и электрохимического травления.
3. Формирование стабильных дисперсий полученных материалов и изготовление гетероструктур типа ХПМ-ПК/КНП методами капельного нанесения и центрифугирования.
4. Комплексная характеристика синтезированных материалов и структур с использованием современных аналитических методов.
5. Изготовление твердотельных устройств с золотыми контактами и исследование их фотодетекторных характеристик.
Актуальность работы обусловлена глобальными вызовами: энергетическим кризисом, необходимостью перехода к "зелёной" энергетике и растущими потребностями в системах мониторинга, биомедицинской диагностики и квантовых технологий.
Ожидаемые результаты проекта включают:
• Разработку методов синтеза новых наноматериалов (ХПМ, пористый кремний, кремниевые нанопроволоки) и создание на их основе стабильных гетероструктур.
• Демонстрацию работы высокопроизводительных фотодетекторов с временем отклика в миллисекундном диапазоне, работающих в ИК-области без внешнего питания и обладающих чувствительностью к круговой поляризации света.
• Создание экономически эффективной и масштабируемой технологии, пригодной для массового производства.
• Публикацию не менее 4 статей в журналах, индексируемых в Scopus, подачу одной патентной заявки, активное участие в международных конференциях.
• Подготовку научных кадров и укрепление международного сотрудничества с индийскими университетами.
Реализация проекта позволит создать научно-технический задел для развития энергоэффективной оптоэлектроники и станет основой для международного сотрудничества с ведущими научными центрами. Разработанные материалы и технологии найдут применение в фотокатализе, системах связи и устройствах аккумулирования солнечной энергии.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
3000.0
|
| Дата начала |
2025-01-01
|
| Дата окончания |
2026-12-31
|
| Номер контракта |
25-23-00494
|
| Дата контракта |
2024-12-26
|
| Количество отчетов |
2
|
| УДК |
535.3
|
| Количество просмотров |
5
|
| Руководитель работы |
Трипати Нишант
|
| Руководитель организации |
Богатырев Владимир Дмитриевич
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "САМАРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П.КОРОЛЕВА"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-10-29 13:00:08 UTC, 2025-10-29 13:00:08 UTC
|
| ОКПД |
Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области нанотехнологий
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
пористый кремний; гетероструктура; халькогениды переходных металлов; кремниевые нанопроволоки; автономный фотодетектор; поляризационно-чувствительный фотодетектор; множественные p-n переходы; жидкостное отшелушивание; инфракрасный фотодетектор
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Разработка новых материалов, научно-методических материалов, продуктов, процессов, программ, устройств, типов, элементов, услуг, систем, методов, методик, рекомендаций, предложений, прогнозов; Опытно-конструкторские работы; Технологические работы
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
29.31.27 - Взаимодействие оптического излучения с веществом
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Оптика (включая лазерную оптику и квантовую оптику); Материаловедение; 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 |
—
|
