Разработка методов терагерцовой когерентной спектроскопии для диагностики нано-объектов, создание и испытание лабораторного образца терагерцового сканирующего зондового микроскопа-спектрометра.
Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.513.11.3389
Организация
ФТИ им. А.Ф.Иоффе
Руководитель работ
Трухин Валерий Николаевич
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Внебюджетные средства
1,5 млн
Конкурс
Разработка методов терагерцовой когерентной спектроскопии для диагностики нано-объектов, создание и испытание лабораторного образца терагерцового сканирующего зондового микроскопа-спектрометра.
Исследование механизма взаимодействия с нанообъектом ближнеполевой компоненты терагерцового электромагнитного поля вблизи зонда сканирующего атомно-силового микроскопа, облучаемого сверхкороткими импульсами когерентного терагерцового излучения, и разработка терагерцового сканирующего зондового микроскопа-спектрометра.
Соисполнители
Организация
ЗАО "НТ-МДТ"
Этапы проекта
1
19.08.2008 - 31.10.2008
Проведен анализ научно-технической литературы и других материалов, относящихся к разрабатываемой теме.
Проведены патентные исследования по ГОСТ Р 15.011-96.
Выработано направление и определены задачи создания терагерцового (ТГц) сканирующего зондового микроскопа-спектрометра.
Разработаны теоретические модели излучателя и приемника когерентного терагерцового излучения.
Разработан метод изготовления экспериментального образца высокоточной оптической линии задержки.
Изготовлен и исследован экспериментальный образец высокоточной оптической линии задержки.
Проведены патентные исследования по ГОСТ Р 15.011-96.
Выработано направление и определены задачи создания терагерцового (ТГц) сканирующего зондового микроскопа-спектрометра.
Разработаны теоретические модели излучателя и приемника когерентного терагерцового излучения.
Разработан метод изготовления экспериментального образца высокоточной оптической линии задержки.
Изготовлен и исследован экспериментальный образец высокоточной оптической линии задержки.
2
01.11.2008 - 31.12.2008
Собран стенд для экспериментального моделирования ТГц устройств, изучения новых нелинейных материалов и полупроводниковых оптоэлектронных структур.
Изготовлены экспериментальные образцы излучателя и приемника когерентного терагерцового излучения.
Исследованы экспериментальные образцы излучателя и приемника когерентного терагерцового излучения.
Проведено сопоставление результатов тестирования экспериментальных образцов излучателя и приемника когерентного терагерцового излучения и математического моделирования.
Разработана схема атомно-силового микроскопа совместимого с ТГц спектральным модулем.
Изготовлены экспериментальные образцы излучателя и приемника когерентного терагерцового излучения.
Исследованы экспериментальные образцы излучателя и приемника когерентного терагерцового излучения.
Проведено сопоставление результатов тестирования экспериментальных образцов излучателя и приемника когерентного терагерцового излучения и математического моделирования.
Разработана схема атомно-силового микроскопа совместимого с ТГц спектральным модулем.
3
01.01.2009 - 15.07.2009
Разработана концептуальная схема компактной когерентной ТГц системы (ТГц спектральный модуль) на базе атомно-силового микроскопа и разработаны методы выделения дифференциального контраста.Разработан метод получения ближне-полевого изображения нанообъектов в ТГц области спектра электромагнитных волн.Разработано программное обеспечение для управления ТГц системой, синхронизованной с работой АСМ.
4
16.07.2009 - 31.10.2009
Разработаны тестовые нано-объекты с различным составом. Проведены исследования оптических свойств тестовых нано-объектов на экспериментальном макете терагерцового сканирующего микроскопа. Создан каталог изображения характерных тестовых нано-объектов. Проведена оценка возможности создания конкурентоспособной продукции и разработаны рекомендации по использованию результатов проведенных НИР. Разработан проект ТЗ на выполнение ОКР. Определена рыночная стоимость интеллектуальной собственности.
Программа
Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"
Программное мероприятие
1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
Исследования явлений электромагнитного взаимодействия терагерцового излучения с исследуемым объектом вблизи зонда сканирующего зондового микроскопа и возможностей их использования для диагностики нанообъектов
Продолжительность работ
2010 - 2012, 25 мес.
Бюджетные средства
2,4 млн
Организация
Университет ИТМО
профинансировано
Исследование процессов взаимодействия ближнепольной компоненты терагерцового поля с нанообъектами вблизи зонда сканирующего зондового микроскопа
Продолжительность работ
2011 - 2012, 17 мес.
Бюджетные средства
0,5 млн
Организация
Университет ИТМО
профинансировано
Диагностика на атомном уровне кремниевых наноструктур для наноэлектроники: применение методов просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения, сверхвысоковакуумной сканирующей туннельной микроскопии и терагерцовой спектроскопии для диагностики пространственного распределения деформаций в наноразмерных полупроводниковых гетероструктурах.
профинансировано
Разработка новых материалов для микро- и оптоэлектроники и методов диагностики их функциональных свойств: 1. Формирование наноструктур ультра высокого разрешения методами электронной и ионно-лучевой литографии 2. Исследование процесса рекристаллизации фазы перовскита в тонких сегнетоэлектрических пленках цирконата-титаната свинца, выращенных ex-situ методом 3 Исследование формирования пьезоэлектрических структур на основе нитевидных нанокристаллов ZnO 4. Изучение процесса отжига пленок висмута методами атомно-силовой и электронной микроскопии 5 Исследование толщинных зависимостей параметров нелинейно-оптического отклика в наноразмерных пленках титаната бария-стронция в электрических полях 6 Исследование топологии импульсных процессов переключения в нанодоменном сегнетоэлектрике-релаксоре SBN с фоторефрактивными примесями 7 Создание регулярных микродоменных структур в кристаллах ниобата бария-стронция методом сканирующей зондовой микроскопии и их тестирование методами нелинейной оптики 8 Разработка технологии изготовления и исследование наноструктур методом электронной микроскопии 9 Электрофизические и оптические свойства полярных сополимеров VDF/Tr VDF/Te и нанокомпозитов на их основе 10 Экспериментальное исследование генерации и детектирования терагерцового излучения с использованием кристаллов PPLN
профинансировано
Нелинейно-оптическая диагностика нанообъектов и микроструктурирование оптических сред с помощью атомно-силовой микроскопии и фемтосекундного лазерного излучения
профинансировано