Регистрация / Вход
Прислать материал

Терагерцовые детекторы на основе углеродных наноструктур для создания систем получения изображений

Докладчик: Федоров Георгий Евгеньевич

Должность: старший научный сотрудник

Цель проекта:
1. Разработка научно-технологических основ получения новых наноструктурированных углеродных материалов для регистрации излучения терагерцового диапазона. 2. Разработка и создание нового типа терагерцовых детекторов, которые легко могут объединяться в матрицы для получения с их помощью изображения в терагерцовом диапазоне 3. Создание экспериментального образца системы регистрации изображения в терагерцовом диапазоне (системы терагерцового видения)

Основные планируемые результаты проекта:
1.1. Теория, описывающая физический механизм, лежащий в основе фотовольтаического отклика ассимметричных углеродных наноструктур.
1.2. Технические решения, направленные на оптимизацию отклика углеродных наноструктур с целью увеличения чувствительности и подавления шумов.
1.3. Экспериментальный образец одиночного чувствительного элемента на основе углеродных наноструктур.
1.4. Экспериментальный образец матрицы детекторов на основе углеродных наноструктур.
1.5. Проект технического задания на проведение ОКР по созданию матриц детекторов терагерцового диапазона на основе углеродных наноструктур.
1.6. Патенты на результаты интеллектуальной деятельности, полученные при выполнении ПНИ.

2.1 Экспериментальные образцы детектора должны иметь следующие характеристики:
Размер чувствительного элемента в фокальной плоскости: не более 300x300 мкм2 (без учёта входной линзы и системы мультиплексирования)
Потребляемая мощность не более 1 нВт (без учёта системы мультиплексирования)
Время отклика не более 10 мкс
2.2 Экспериментальные образцы матрицы детекторов
Количество элементов не менее 16 (4x4)
Время записи кадра не более 100 мс
Уровень взаимного влияния соседних элементов – не более -10 дБ

3. Все научно-технические решения являются новыми.

4. Заявленные характеристики превышают мировой уровень.

5. Проект будет реализован за счет сотрудничества с Лаборатория Ш. Кулона (Laboratoire Charles Coulomb) университета г. Монпелье, Франция, в которой были разработаны и успешно реализованы эффективные детекторы излучения терагерцового диапазона на основе квази-двумерных полупроводниковых структур. Недавние работы этой группы показали перспективность использования разработанной ими технологии при создании детекторов на основе графена


Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Системы безопасности, космические исследования. Разрабатываемые детекторы будут обладать уникальным сочетанием характеристик: малым временем отклика, рекордной энергоэффективностью, радиационной устойчивостью, и низкой себестоимостью при чувствительности, не уступающей более дорогим и громоздким системам. Практическое внедрение полученных результатов позволит интегрировать данный продукт в сканирующие системы безопасности, космические и навигационные системы.

2. Создаваемый прототип матрицы терагерцовых детекторов сам по себе не будет являться объектом внедрения. Результаты проекта будут использованы на стадии проведения опытно-конструкторской работы по созданию матриц детекторов терагерцового диапазона на основе углеродных наноструктур. Создаваемый в рамках ОКР продукт будет в дальнейшем внедрен и коммерциализирован с привлечением российской компании «Сконтел».

3. Планируемые результаты проекта послужат материальной базой получения новых научных результатов и создания новых систем безоапасности.

Текущие результаты проекта:
1.1 Проведен обзор и анализ современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей проблему разработки терагерцовых детекторов на основе углеродных наноструктур.
1.2 Обосновано и выбрано направления исследований нового типа терагерцовых детекторов на основе углеродных наноструктур.
1.3 Проведена сравнительная оценка вариантов возможных решений с учетом результатов прогнозных исследований.
1.4 Определен оптимальный вариант направления исследований.
1.5 Проведены теоретические исследования физических механизмов, лежащих в основе фотовольтаического отклика асимметричных углеродных наноструктур.
1.6 Проведены патентные исследования в соответствии ГОСТ Р 15.011-96.
1.7 Разработаны конфигурации индивидуального терагерцового детектора, основанного на графене.