| Название НИОКТР |
Гибридные sp3-sp2 углеродные материалы как платформа для разных областей электроники: синтез, строение и свойства
|
| Аннотация |
Данный проект (Проект 2025) является продлением проекта РНФ № 22-72-10097 (Проект 2022).
Алмаз рассматривается как перспективная альтернатива кремнию, чья ограниченная устойчивость к высоким температурам и радиации сдерживает повышение производительности, надежности и эффективности электронных устройств. Алмаз превосходит кремний благодаря исключительной теплопроводности, высокой подвижности носителей заряда, широкой запрещенной зоне и устойчивости к ионизирующему излучению и агрессивным химическим средам. В связи с этим разработка функциональных материалов на основе алмаза для применения в электронных устройствах является важной и актуальной задачей. В Проекте 2022 методом графитизации поверхности поликристаллической алмазной плёнки под воздействием сфокусированного лазерного излучения на воздухе были получены новые гибридные sp3-sp2 материалы, изучен механизм их формирования и некоторые физико-химические свойства. В частности, было показано образование под воздействием лазера тонкого графитоподобного электропроводящего слоя, который прочно связан с алмазной подложкой. Такая одностадийная обработка поверхности алмазной плёнки позволила получить полностью углеродный гибридный материал, показавший высокую чувствительность в качестве датчика рентгеновского излучения и поляризационно-чувствительной резонансной фотонной структуры для терагерцового диапазона частот. Необходимость дальнейшего изучения процессов фотогенерации и сбора носителей заряда в этих гибридных материалах, а также глубокого анализа явлений, происходящих при распространении терагерцового излучения через полученные фотонные структуры определяет актуальность продолжения исследований в этих направлениях. В Проекте 2025 будет развит метод синтеза и разработаны подходы химической модификации поликристаллических алмазных плёнок и графитоподобных областей. Варьирование размера кристаллитов будет достигаться использованием разных углеродсодержащих предшественников для синтеза алмазной фазы методом стимулированного СВЧ-плазмой химического газофазного осаждения. Для локальной графитизации поверхности полученных плёнок будет использоваться сфокусированное излучение импульсного ультрафиолетового лазера. Для управления свойствами материала будет проводиться модификация поверхности алмазных и графитовых областей, включая гидрирование, окисление, фторирование и бромирование. Будет подобрана оптимальная кристалличность алмазной плёнки, геометрия графитизированных контактов и функциональный состав поверхности для улучшения фотоэлектрических свойств датчиков рентгеновского излучения на основе поликристаллических алмазных плёнок с графитизированными лазером электродами. Будет исследована температурная зависимость отклика датчиков при облучении излучением широкого диапазона частот. Будет изучено влияние кристалличности и собственного поглощения поликристаллической алмазной плёнки, а также влияние проводимости графитизированных участков на электромагнитные свойства многослойных фотонных структур на основе алмаза и дифракционной решётки, сформированной лазерным излучением. Впервые будут получены и исследованы многослойные фотонные структуры, содержащие дополнительно тонкие диэлектрические или проводящие слои, и оценена возможность их использования для приложений терагерцовой фотоники и сенсорики. Механизмы взаимодействия электромагнитного излучения с алмазными фотонными структурами будут выявлены на основе численных расчетов. Результаты работы будут иметь фундаментальное значение в области углеродных наноматериалов и изучения их взаимодействия с электромагнитным излучением рентгеновского и терагерцового диапазонов, а также практический интерес в области создания дешевых, компактных рентгеновских датчиков и квазиоптических элементов терагерцовой фотоники, работающих при комнатной и повышенной температурах.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
12000.0
|
| Дата начала |
2025-09-11
|
| Дата окончания |
2027-06-30
|
| Номер контракта |
22-72-10097-П
|
| Дата контракта |
2025-09-11
|
| Количество отчетов |
1
|
| УДК |
538.97 539.216.2 539.23
|
| Количество просмотров |
5
|
| Руководитель работы |
Седельникова Ольга Викторовна
|
| Руководитель организации |
Брылев Константин Александрович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ ИМ. А.В. НИКОЛАЕВА СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-10-10 10:25:04 UTC, 2025-10-10 10:25:04 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 |
алмаз; терагерцовая фотонная структура; датчик рентгеновского излучения; графитизация; гибридные структуры
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
29.19.16 - Физика тонких пленок. Поверхности и границы раздела; 29.19.22 - Физика наноструктур. Низкоразмерные структуры. Мезоскопические структуры
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Физика конденсированного состояния (включая физику твердого тела, сверхпроводимость); Физическая химия
|
| 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 |
—
|
