Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование методов самоорганизации многофункциональных наночастиц и молекулярных кластеров для структур наноэлектроники.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.434.11.2028
Продолжительность работ
2005 - 2006, 12 мес.
Бюджетные средства
4 млн
Внебюджетные средства
0 млн

разработка методов получения наноструктур на основе процессов самоорганизации наночастиц и молекулярных кластеров, допускающих гибридизацию с полупроводниковыми системами на кремниевых подложках

Соисполнители

Организация
ИОНХ РАН

Этапы проекта

1
03.10.2005 - 08.12.2005
- проанализированы существующие методы формирования молекулярных
наноструктур;
- произведен синтез кластеров и многофункциональных наночастиц, изготов
лены тонкопленочные металлические наноэлектроды.
- разработана теоретическая модель электронного транспорта в молекулярных наноструктурах, выведено кинетическое уравнение, описывающее процесс туннельного транспорта электронов в структурах молекулярного масштаба с дискретным энергетическим спектром носителей заряда.
Развернуть
2
01.01.2006 - 31.07.2006
Проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ 15.011-96 СРППП. Патентные исследования.
Разработаны методы изготовления высокоорганизованных пленок Ленгмюра-Блоджетт с включенными в них молекулярными кластерами или многофункциональными наночастицами.
Разработаны лабораторные методы, позволяющие связывать молекулы, молекулярные кластеры и металлические наночастицы с электродами; исследованы процессы самоорганизации таких нанообъектов на поверхности наноэлектродов.
Разработаны методы изготовления планарных наноэлектродов с межэлектродными расстояниями 2 ? 20 нм, изготовлены и исследованы лабораторные образцы.
Разработаны аналитические и численные методы решения уравнений, описывающих туннелирование электронов в молекулярных наноструктурах с учетом энергетической релаксации электронов в молекуле.
Разработаны методы получения новых функциональных наноструктур, содержащих молекулы, молекулярные кластеры или ансамбли металлических наночастиц (золото, палладий и др. благородные металлы), как базовых элементов наноэлектронных структур.
Разработана и оптимизирована методика формирования планарных молекулярных элементов наноэлектроники с использованием процессов самоорганизации молекул и наночастиц.
Разработаны лабораторные образцы элементов наноэлектроники на основе молекулярных одноэлектронных структур.
Разработаны программы для компьютерного моделирования электронного транспорта в молекулярных наноструктурах.
Развернуть
3
01.08.2006 - 31.10.2006
Исследованы транспортные характеристики, характеристики управления и параметры молекулярных наноэлектронных элементов. Получена периодичность сигнальной характеристики, которую может обеспечить лишь одноэлектронный механизм туннелирования электронов, поэтому вид этой характеристики вместе с видом вольт-амперной характеристики дает убедительное основание для вывода об одноэлектронном характере туннелирования электронов в изучаемой планарной системе молекул кластера Pt5(CO)6(PPh3)4. Таким образом, проведенные исследования параметров и характеристик молекулярных наноструктур, изготовленных по разработанным в проекте методикам, показали, что эти параметры и характеристики полностью удовлетворяют требованиям Технического задания.
Проведен теоретический анализ и математическое моделирование процессов транспорта заряда в молекулярных/наночастичных структурах; сравнены его результаты с экспериментальными данными. Разработаны аналитические и численные методы решения уравнений, описывающих туннелирование электронов в молекулярных наноструктурах с учетом энергетической релаксации электронов в молекуле; разработан комплекс программ для компьютерного моделирования электронного транспорта в молекулярных наноструктурах; рассчитаны вольт - амперные и управляющие характеристики молекулярных одноэлектронных транзисторов в различных режимах работы в широком диапазоне температур.
Оптимизированы параметры технологических процессов создания молекулярных наноэлектронных элементов, продемонстрированы характеристики и основные параметры молекулярных наноэлектронных элементов.
Выработаны рекомендации по оптимальной конструкции и составу элементов наноэлектроники: размер рабочих молекул не должен превышать 2-3 нм: это обеспечит высокую (вплоть до комнатной) рабочую температуру наноэлементов (и, соответственно, устройств). Геометрические параметры наноэлектродов (толщина, ширина) на их краях (в местах присоединения молекул) не должны сильно превышать размеры молекул для обеспечения воспроизводимости состава и характеристик наноэлементов. Рабочие молекулы и поверхности краев зазора между наноэлектродами нужно функцианализировать взаимо-сопряженными функциональными группами для обеспечения надежного механического и электрического присоединения молекул к электродам. Конкретный выбор таких групп определяется материалом электродов и строением молекулы.
Область применения результатов.
Разработка и построение элементной базы схем логики и памяти молекулярной электроники; защитные покрытия элементная база аналоговых и цифровых устройств молекулярной электроники; химические и био – сенсоры; молекулярная оптоэлектроника; расчет и конструирование аналоговых и цифровых устройств молекулярной электроники.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

1.2 Проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера
Продолжительность работ
2006, 1 мес.
Бюджетные средства
1,5 млн
Организация
ЦФ РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2010 - 2012, 26 мес.
Бюджетные средства
3,5 млн
профинансировано
Тема
Исследование методов самоорганизации многофункциональных наночастиц и молекулярных кластеров для структур наноэлектроники
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
4 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка нового класса функциональных полупроводниковых структур на подложках из широкозонных полупроводников и диэлектриков.
Продолжительность работ
2017 - 2018, 14 мес.
Бюджетные средства
27 млн
Количество заявок
0
Тема
Экспериментальные и теоретические исследования самоорганизации сложных белковых структур.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка технологии и организация опытного производства гетероэпитаксиальных структур нитрида галлия на кремниевых подложках для изделий силовой микроэлектроники.
Продолжительность работ
2012 - 2013, 17 мес.
Бюджетные средства
100 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка нанотехнологии и оборудования для синтеза многослойных пленочных структур с трехмерной топологией на полупроводниковых подложках
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
11,5 млн
Количество заявок
3