Эксπир
Регистрация / Вход

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.

Получение новых научных результатов, актуальных для инновационного развития российских технологий по приоритетному направлению науки и техники «Индустрия наносистем и материалы».
Развитие ведущей научной школы Российской Федерации.

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Чулкова Галина Меркурьевна

Этапы проекта

1
04.08.2008 - 20.11.2008
1 В соответствии с требованиями технического задания были получены следующие результаты:
Усовершенствована технология осаждения пленок NbN толщиной 2-4 нм с целью повышения процента годных наноструктур и улучшения их характеристик. На основе данных ультратонких пленок изготовлены планарные наноструктуры.
Созданы ультратонкие сверхпроводниковые пленки NbZr на Si подложках. Получены данные о поверхностном сопротивлении, температуре сверхпроводящего перехода, ширине сверхпроводящего перехода, отношении удельного сопротивления комнатной температуры к удельному сопротивлению при 20 K и плотности критического тока при 4.2 K.
Разработан принципиально новый технологический маршрут создания сверхпроводящих NbN смесителей с самосовмещенными in situ Au однослойными контактами методами прямой и обратной электронной литографий.
Исследована ширина полосы преобразования и зависимость шумовой температуры от уровня мощности гетеродина и напряжения смещения для сверхпроводящих NbN смесителей с самосовмещенными in situ Au однослойными контактами.
Проведена оптимизация геометрии сверхпроводниковых однофотонных детекторов с целью увеличения их быстродействия. Разработаны и созданы опытные образцы сверхпроводниковых однофотонных детекторов на основе пленок NbN на подложках сапфира новой топологии – многосекционных структур. Сверхпроводниковые однофотонные детекторы обладают идентичными (разброс значений не более 5%) и высокими эксплуатационными характеристиками (квантовая эффективность 20% на длине волны 1.3 мкм, уровень темнового счета < 0.1 / с).
Исследованы временные характеристики импульса напряжения отклика однофотонного детектора при поглощении кванта ИК излучения: максимальная скорость счета и нестабильность импульса.
2. Новизна научных, конструкторских или технологических решений в сравнении с другими работами, родственными по тематике и целевому назначению и определяющими мировой уровень.
Однофотонный детектор, способный разрешать число одновременно детектируемых фотонов принципиально новое устройство и не имеет аналогов нигде в мире.
3. Особенности исследования, разработки, метода или методологии проведения работы на отчетном этапе.
Особенностью данной работы являлось то, что при создании исследуемых наноструктур использовались новейшие методы нанолитографии и реактивного ионного травления ультратонких сверхпроводящих пленок.
4. Объекты интеллектуальной собственности, созданные на отчетном этапе - система фильтрации фонового излучения быстродействующего сверхпроводникового однофотонного детектора.
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
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Организация
ИФМ РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2008, 4 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Организация
ИОФ РАН
профинансировано
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
Источники и приемники терагерцового диапазона на основе полупроводниковых наноструктур Si/Ge и A3B5.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Оптические материалы, активные и пассивные компоненты для терагерцового, ближнего и среднего ИК- диапазонов.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
2
Тема
Интегральный квантовый приемник субмм волн на основе сверхпроводниковых наногетероструктур.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Новые материалы для детектирования радиоактивных излучений на основе термостойких наноразмерных пленок полиариленфталидов, содержащих нанокластеры соединений тяжелых металлов в том числе лантаноидов и системы контроля ранних степеней разгерметизации одноконтурных АЭС.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1