КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 18-79-10230
НазваниеИсследование механизма газовой чувствительности полупроводниковых МДП структур
Руководитель Самотаев Николай Николаевич, Кандидат технических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" , г Москва
Конкурс №30 - Конкурс 2018 года по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-710 - Новые материалы для наноэлектронных приборов
Ключевые слова Химические датчики, Датчики полевых эффектов, Металл-изолятор-полупроводники, Низкие концентрации, чувствительный механизм
Код ГРНТИ47.03.05
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
В последние годы темпы роста экономики развитых стран определялись развитием наукоемких технологий в большинстве отраслей промышленности. Разработка новых наноструктур и устройств на их основе является актуальным для опережающего развития таких областей, как экология, медицинская техника, приборостроение и водородная энергетика. Последовательное улучшение характеристик и уменьшение стоимости новых наноструктур, которые могут использоваться в этих областях, требует создания новых материалов, конструкций и устройств на их основе. Наноструктурные тонкие пленки металлов и диэлектриков, которые являются основными элементами газовых сенсоров, относятся к числу таких новых нано - материалов, использование которых позволит найти нестандартные решения для повышения характеристик сенсоров: чувствительности, быстродействия, времени эксплуатации (жизни), диапазона доступных концентраций, селективности. Предлагаемый проект соответствует этому направлению и нацелен на:
• исследование элементного, количественного и структурного состава наноразмерных пленок МДП структур, изготовленных методами лазерной абляции, магнетронного распыления, термического напыления, осаждение из газовой фазы;
• разработку модели механизма чувствительности МДП структур к газам. Модель будет включать анализ процессов: адсорбции молекул газов на поверхности металлического электрода, их диффузию через материал электрода, взаимодействие с центрами захвата на границе металл-диэлектрик, диффузию в диэлектрик;
• экспериментальное подтверждение адекватности сформулированной модели на примере изготовленных газочувствительных полупроводниковых МДП структур с различными типами наноструктурированных материалов (и способами их формирования) для слоев металл-диэлектрик.
МДП структура представляет собой конденсатор, обкладками которого служат металлический электрод и пластина полупроводника, между обкладками расположен тонкий слой диэлектрика. Чувствительность МДП структур к газам однозначно связана с составом переходного слоя металл-диэлектрик и структурой пленок металла и диэлектрика. Свойства этих пленок и определяют сенсорные характеристики МДП структур. Научная и техническая новизна предлагаемого проекта состоит в разработке физических моделей процессов, происходящих в МДП структурах под действием газов, а также установление элементного состава и электрофизических свойств, сенсорных МДП структур. Это позволит целенаправленно создавать типы чувствительных элементов для новых, ранее недоступных областей и применений в энергетике, экологии, медицине для обнаружения малых концентраций взрывоопасных и токсичных газов.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ