Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка маломощного радиационно-стимулированного источника питания на основе кремниевой p-i-n структуры

Докладчик: Леготин Сергей Александрович

Должность: Ассистент, ассистент, Ассистент, Ассистент, Ассистент

Цель проекта:
Цель проекта - Разработка тестовых образцов маломощного радиоизотопного источника электрической энергии для малопотребляющих энергию электрических устройств. Разработка изотопного источника электрической энергии с длительным сроком службы (более 50 лет). Разработка промышленной технологии изготовления маломощного радиоизотопного источника электрической энергии для различных областей применения.

Основные планируемые результаты проекта:
Краткое описание основных результатов − разработаны перспективные варианты планарных 2D конструкцией элементарных ячеек маломощного радиоизотопного источника электрической энергии. Проведено компьютерное моделирование радиационных эффектов в полупроводниковых материалах. Получены экспериментальные результаты по реакции р-i-п диодов на действие электронного излучения. Разработана конструкция маломощного радиоизотопного источника электрической энергии.
Основные характеристики планируемых результатов − экспериментальные образцы маломощного радиоизотопного источника электрической энергии с планарными элементами со следующими параметрами:
− напряжением холостого хода, не менее 0,3 В;
− ток короткого замыкания, не менее 40 нА.
Новизна научных идей и технических решений подтверждается изобретениями и публикациями в научной литературе, частности по конструкции комбинированных батарей.
Полученные результаты будут соответствовать мировому уровню и возможно превышать в некоторых вариантах параметры конструкций.
Пути и способы достижения заявленных результатов, ограничения и риски. − использование оригинальных (патентно-чистых) научно- технических решений в области микроэлектронных технологий, в частности, высоковольтных и комбинированных конструкций. Риски, в основном, связаны с отставанием имеющихся в России кремниевых технологий от мирового уровня.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Областью применения маломощных радиоизотопных источников электрической энергии являются, например, датчики, которые контролируют ракеты или датчики поля битвы, которые должны быть скрыты и оставлены без присмотра на долгое время, системы прослушивания. Гражданские применения же включают в себя, прежде всего, медицинские устройства, которые могут быть имплантированы в тело человека на долгий срок.
Практическое внедрение, прежде всего, состоит в использовании маломощных радиоизотопных источников электрической энергии в электронных устройствах, расположенных в малодоступных или практически недоступных устройствах, работающих в активном режиме относительно малое время (например, в стимуляторах сердца, в датчиках внешних воздействий).
Изготовление подобного рода маломощных радиоизотопных источников электрической энергии окажет влияние на развитие радиационной физики и наноэлектроники.


Текущие результаты проекта:
Результатом исследования 1 этапа стали:
− аналитический обзор современной научно-технической литературы в области разработки и применения радиоизотопных источников питания;
− отчет о патентных исследованиях по ГОСТ 15.011-96;
- модель различных вариантов конструкций элементарных ячеек радиационно-стимулированного источника питания. Оптимальная конструкция элементарной ячейки;
− эскизная конструкторская документация элементарной ячейки радиационно-стимулированного источника питания;
− эскизная конструкторская документация на измерительный стенд для проверки параметров маломощного радиационно-стимулированного источника питания;
− изготовление измерительного стенда для проверки параметров маломощного радиационно-стимулированного источника питания;
− результаты исследования и анализа основных параметров маломощного радиационно-стимулированного источника питания на основе кремниевой p-i-n структуры.
В работе показана необходимость проведения работ по исследованию маломощного радиационно-стимулированного источника питания с целью создания современных источников питания с длительным сроком службы, миниатюрных источников энергии для питания микромеханических систем.