Регистрация / Вход
Прислать материал

Создание нового типа наноразмерных моноэнергетических источников электронов на основе упорядоченных углеродных наноструктур для приборов вакуумной электроники.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.434.11.2036
Организация
ЦЕНИ ИОФ РАН

разработка нового типа автоэлектронных катодов - точечных моноэнергетических источников электронов и матриц точечных когерентных источников электронов для приборов вакуумной наноэлектроники, СВЧ-устройств, микромашин и элементов механики для нанотехнологий.

Этапы проекта

1
10.11.2005 - 08.12.2005
Объектами исследования являются методы создания и конструкции упорядоченных углеродных наноструктур - источников автоэлектронной эмиссии.
Проведены следующие работы:
1.1. Проведен анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов, относящихся к разрабатываемой теме.
1.2. Проведены патентные исследования.
1.3. Сформулированы возможные направления решения задач, поставленных в ТЗ НИР, и проведена их сравнительная оценка.
1.4. Выбрано и обосновано принятое направление исследований и способы решения поставленных задач: 1) формирование наноструктур путем локального электрического воздействия на углеродные пленки, включая пленки углеродно-кремниевого композита и ультра-тонкие алмазоподобные углеродные пленки, 2) локальная пассивация каталитических площадок с последующим газофазным синтезом на них углеродных нанотрубок в СВЧ плазме.
1.5. Разработана общая методика проведения исследований. Отработана методика создания реперов на поверхности пленок с помощью УФ лазерного излучения.
1.6. Выращена серия тестовых образцов композитных углеродных пленок с различной толщиной и компонентным составом C/Si.
Исследована структура композитных углеродных пленок.
1.7. Проведены нанолитографические операции формирования одиночных нано-объектов различных размеров и ориентации и регулярных наноструктур на заданных участках поверхности композитных углеродных пленок. Исследованы топология, структурные и электрофизические характеристики модифицированных участков поверхности (проблемно-ориентированные исследования в соответствии с п.6.1 ТЗ)
Развернуть
2
01.01.2006 - 30.06.2006
В процессе 2-го этапа НИР получены следующие основные результаты:
разработана рабочая гипотеза о влиянии квантово-размерных эффектов на процесс автоэлектронной эмиссии, проведены необходимые расчеты процесса эмиссии из системы квантово-размерных объектов;
разработан метод регистрации и создан стенд регистрации слабоинтенсивных потоков автоэлектронов, проведено испытание стенда на тестовых образцах;
на выращенной серии образцов ультратонких алмазоподобных углеродных пленок исследована их структура, топология поверхности и электрофизические свойства, получены данные о топологии поверхности, электропроводности, оптических, структурных свойствах пленок, влиянии высокотемпературного отжига на содержание алмазоподобных и графитоподобных атомных связей в пленках;
методом сканирующей зондовой нанолитографии на воздухе, в инертной атмосфере и в вакуумных условиях сформированы одиночные нановыступы и массивы нановыступов; обнаружена зависимость работы выхода электронов от толщины графитизированного слоя пленки;
получено качественное соответствие результатов эксперимента с результатами расчетов и математического моделирования, проведена корректировка математической модели объекта для случая углеродной наноструктуры; на основании дополнительных исследований установлено влияние биполярных воздействий на размеры модифицированных участков C-Si пленок.
Развернуть
3
01.07.2006 - 31.10.2006
3.1 Проведено обобщение результатов предыдущих этапов работ и оценка полноты решения задач и эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем.
3.2 Нанесены каталитические слои на подложки. Проведены нанолитографические операции по пассивации каталитического слоя.
3.3. Проведены эксперименты по газофазному синтезу углеродных нанотрубок в СВЧ плазме.
3.4 Проведена метрологическая проработка.
3.5. Изготовлены 10 опытных лабораторных образцов точечных источников электронов.
3.6. Измерены характеристики тестовых образцов точечных источников электронов (проблемно-ориентированные исследования в соответствии с п.6.1 ТЗ).
3.7. Изготовлены 10 опытных лабораторных образцов матриц точечных источников электронов.
3.8. Измерены характеристики тестовых образцов матриц точечных источников электронов (проблемно-ориентированные исследования в соответствии с п.6.1 ТЗ).
3.9. Проведены дополнительные патентные исследования.
3.10. Проведена оценка возможности создания конкурентоспособной продукции и услуг и разработаны рекомендации по использованию результатов проведенных НИР.
3.11. Сформулированы технические требования для технического задания на разработку продукции.
3.12. Составлен и оформлен отчет.
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
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
10 млн
профинансировано
Тема
Создание нового типа наноразмерных моноэнергетических источников электронов на основе упорядоченных углеродных наноструктур для приборов вакуумной электроники
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Количество заявок
3
Тема
Оптимизация методов синтеза углеродных нанотрубок различных модификаций для применения в материалах функциональных элементов наноэлектроники
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
30 млн
Количество заявок
10
Тема
Разработка новых элементов энергоэффективного электротехнического оборудования на основе исследования физики генерации высокоинтенсивных моноэнергетических пучков ионов в разрядах в скрещенных электрическом и магнитном полях
Продолжительность работ
2007 - 2008, 15 мес.
Бюджетные средства
24 млн
Количество заявок
2
Тема
Проведение исследований по созданию научно-технического задела технологий новых источников энергии на основе импульсных электроразрядных устройств типа плазменный фокус, быстрый вакуумный разряд, сильноточный z-пинч и лазерных установок.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Обеспечение доступа участников национальной нанотехнологической сети к электронным источникам научно-технической информации, необходимой для проведения исследований и разработок в области нанотехнологий.
Продолжительность работ
2008 - 2010, 24 мес.
Бюджетные средства
370 млн
Количество заявок
3