Эксπир
Регистрация / Вход

Создание технологии производства планарных наноструктур на основе ультратонких сверхпроводящих пленок для достижения предельных характеристик терагерцовых супергетеродинных приемников и высокоэффективных, быстродействующих однофотонных инфракрасных детекторов.

В результате выполнения каждой работы должен быть создан необходимый научно-технический задел, обеспечивающий переход к проведению опытно-конструкторских работ с целью последующей коммерциализации

Этапы проекта

1
25.06.2007 - 20.11.2007
Изготовлены ультратонкие (2.5-4 нм) сверхпроводниковые пленки NbN на различных подложках. Методами электронно-сканирующей, атомно-силовой, электронно-просвечивающей микроскопии, электронной спектроскопии, рентгено-дифракционного анализа исследована их морфология. Получены данные о типе структуры и кристаллической решетке пленок, наличии текстуры, фазовом составе. Проведены исследования электрофизических характеристик пленок NbN. Усовершенствована технология осаждения пленок NbN с целью повышения процента годных наноструктур и улучшения их характеристик. На основе данных ультратонких пленок изготовлены планарные наноструктуры.
Проведена оптимизация геометрии детекторов с целью увеличения их быстродействия. Разработаны и созданы опытные образцы сверхпроводниковых однофотонных детекторов на основе пленок NbN на подложках сапфира новой топологии. Сверхпроводниковые однофотонные детекторов обладают идентичными и высокими эксплуатационными характеристиками. Исследованы временные характеристики импульса напряжения отклика однофотонного детектора при поглощении кванта ИК излучения: максимальная скорость счета и нестабильность импульса.
Создан и исследован на частоте 28,4 ТГц NbN HEB-смеситель с прямым поглощением излучения. Исследованы его характеристики: измерена шумовая температура Каллена-Велтона; измерена оптимальная поглощённая мощность гетеродина; исследована диаграмма направленности NbN HEB с прямым поглощением. Ширина диаграммы направленности по уровню -3дБ составила 0,7 на частоте 28,4 ТГц.
Исследован вклад эффекта прямого детектирования в величину погрешности измерения Y-фактора в ИК-диапазоне. Созданы квазиоптические смесители на эффекте электронного разогрева с фононным каналом охлаждения из плёнок NbN толщиной 3,5 нм, шумовая температура которых близка к 1300 К на частоте гетеродина 2,5 ТГц.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
Разработка и исследование смесителей и детекторов на основе сверхпроводниковых планар-ных наноструктур 1. Разработка низкотемпературных высокочувствительных сверхпроводящих однофотонных детекторов. 2. Отработка технологии элементов сверхпроводниковых болометров терагерцового диапазона волн. 3. Создание и исследование сверхпроводниковых наноструктур на основе NbN. 4. Исследование флуктуационной чувствительности сверхпроводникового приемника. 5. Изготовление ультратонких сверхпроводящих пленок NbN. 6. Сравнительное исследование характеристик HEB-смесителей, и SIS-смесителей, интегрированных с FFO-гетеродином. 7. Исследование поглощения электромагнитных волн миллиметрового диапазона мультислойными наноструктурами. 8. Нанодетекторы для криптографии. 9. Физика полупроводниковых и сверхпроводниковых терагерцовых наноструктур. 10. Исследование эффективности преобразования и шумовых характеристик гетеродинного HEB-приёмника ближнего ИК диапазона. 11. Исследование сверхпроводникового интегрального приемни
Продолжительность работ
2011, 5 мес.
Бюджетные средства
2,2 млн
профинансировано
Тема
Разработка новейших методов нанолитографии и реактивного ионного травления ультратонких сверхпроводящих пленок как основа создания рекордных по характеристикам терагерцовых супергетеродинных приемников и счетчиков фотонов инфракрасного диапазона.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Клеточные технологии» (мероприятие 1.2. Программы).
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
15,6 млн
Количество заявок
16
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Технологии биоинженерии» (мероприятие 1.2. Программы).
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
10,8 млн
Количество заявок
14
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Биокаталитические, биосинтетические и биосенсорные технологии» (мероприятие 1.2. Программы).
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
4,8 млн
Количество заявок
9
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Биомедицинские и ветеринарные технологии жизнеобеспечения и защиты человека и животных» (мероприятие 1.2. Программы).
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
18 млн
Количество заявок
40