Регистрация / Вход
Прислать материал

«Формирование и
исследование многослойных тонкопленочных структур для создания
прототипов перспективных устройств наноэлектроники и спинтроники»

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0136
Организация
НИЯУ МИФИ
Руководитель работ
Неволин Владимир Николаевич
Продолжительность работ
2009 - 2011, 27 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Внебюджетные средства
4,5 млн

Информация отсутствует

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Зенкевич Андрей Владимирович

Этапы проекта

1
15.06.2009 - 30.09.2009
1.1 Проведение патентных
исследований.
1.2 Выбор и обоснование принятого
направления исследований, в том
числе, комбинаций материалов для
формирования функциональных
тонкопленочных структур
металл/диэлектрик/полупроводник
(МДП), в том числе, с плавающим
затвором и тонкопленочным
полупроводниковым каналом, и
ферромагнитный металл (ФМ)/изолятор
(ИУФМ.
1.3 Сопоставление ожидаемых
показателей разрабатываемых
устройств логики и памяти с
существующими показателями изделий-
аналогов.
1.4 Проведение моделирования свойств
выбранных объектов исследования и
необходимых математических расчетов.
Развернуть
2
01.10.2009 - 10.12.2009
В ходе выполнения работы по 2-му этапу была разработана общая методика проведения исследований. С учетом необходимых требований к перспективным элементам устройств наноэлектроники показана необходи-мость исследования сверхтонких функциональных слоев и важность изуче-ния границ раздела между слоями и процесса их формирования, что подразумевает проведения in situ экспериментов. Обосновано проведение исследований на сверхвысоковакуумной установке ИЛО-РФЭС на базе спектрометра Kratos XSAM-800, а также применение различных ex situ методик.
Были разработаны и описаны методики изучения структурных свойств МДП-структур методом просвечивающей электронной микроскопии, а также электронных свойств МДП-структур методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.
Были разработаны и описаны методики изучения структурных свойств структур ФМ-И-ФМ методами резерфордовского обратного рассеяния и спектроскопии комбинационного рассеяния. Также разработаны методики изучения магнитных свойств методами вибрационной магнитометрии и ферромагнитного резонанса.
Совместно с итальянской лабораторией CNR-INFM MDM (Италия, Ми-лан) разработаны методики измерения электрофизических свойств МДП-структур методом измерения воль-фарадных характеристик и измерения транспортных свойств структур ФМ-И-ФМ 4-х зондовым методом и методом магниторефрактивного эффекта. Объём и результаты выполненных работ соответствуют требованиям Технического задания.
Развернуть
3
01.01.2010 - 30.06.2010
В ходе выполнения работы по 3-му этапу был разработан лабораторный регламент и методики подготовки экспериментальных образцов МДП-структур, изготовлены экспериментальные образцы с использованием вы-бранных на предыдущих этапах новых материалов (HfO2, LaAlO3 и TixAl1 xOy), и проведены комплексные исследования их структурных и электрофизических свойств.
Были подготовлены экспериментальные образцы МДП-структур на ос-нове HfO2 с электродами Au, Al, Ni и проведены исследования процессов образования и диффузии электрически активных кислородных вакансий в процессе формирования и термообработки таких МДП-структур. Исследовано влияние этих процессов на электрические свойства МДП-структур.
Подготовлены экспериментальные образцы МДП-структур на основе подзатворного диэлектрика LaAlO3 и проведены исследования электрофизических свойств.
Систематические исследованы структурные свойств диэлектрических пленок TixAl1-xOy разного состава в широком диапазоне изменения стехио-метрии и проведены исследования электрофизических свойств МДП-структур на их основе.
Предложен метод формирования двумерного слоя однородных по размеру нанокластеров металла в структурах SiO2:нк-Ме/Si(100) (Me=Au, Pt2Si) на заданной глубине тонкопленочного диэлектрика путем сегрегации металла фронтом окисления кремния. Изучено влияние температуры отжига и соотношения концентрации осажденных атомов материала кластеров и матрицы на процесс формирования нанокластеров и получать структуры с заданными структурными характеристиками. Показано наличие эффекта памяти.
Объём и результаты выполненных работ соответствуют требованиям Технического задания.
Развернуть
4
01.07.2010 - 10.12.2010
4.1 Разработка лабораторного
регламента на процессы изготовления
тонкопленочных структур ФМ-И-ФМ
на основе избранных материалов ФМ и
туннельных изоляторов.
4.2 Изготовление экспериментальных
образцов тонкопленочных структур
ФМ-И-ФМ.
4.3 Исследование влияния структуры
слоев и границ раздела на магнитные
свойства структур ФМ-И-ФМ,
оптимизация процесса изготовления
тонкопленочных структур.
Исследование электрофизических и
магнитных свойств изготовленных
структур МДП и ФМ-И-ФМ.
Развернуть
5
01.01.2011 - 30.06.2011
5.1 Изготовление прототипа полевого
МДП-транзистора на основе
исследованных новых материалов,
проведение тестовых испытаний
функциональных свойств.
5.2. Изготовление прототипа
запоминающего устройства на основе
МДП-структуры с плавающим
затвором, демонстрация
функциональных свойств.
5.3 Изготовление магнитного
туннельного перехода (МТП) на основе
исследованных структур ФМ-И-ФМ.
5.4 Проведение электрофизических
измерений на функциональных МДП-
прототипах. Проведение измерений
магнитосопротивления на прототипе
МТП.
Развернуть
6
01.07.2011 - 03.09.2011
6. 1 Обработка данных, сопоставление
результатов измерений на
изготовленных прототипах устройств с
аналогичными результатами в
зарубежных компаниях.
6.2 Проведение дополнительных
исследований, в том числе, патентных.
6.3. Оценка полноты решения задач и
эффективности полученных результатов
в сравнении с современным научно-
техническим уровнем. Оценка
возможности создания
конкурентоспособной продукции и
разработка рекомендаций по
использованию результатов
проведенных НИР.
6.4. Проведение технико-экономической
оценки рыночного потенциала
полученных результатов.
6.5. Разработка проекта ТЗ на
выполнение ОКР (ОТР).
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2010 - 2012, 26 мес.
Бюджетные средства
2,25 млн
Организация
НИЯУ МИФИ
профинансировано
Продолжительность работ
2011 - 2012, 17 мес.
Бюджетные средства
0,5 млн
Организация
ДВФУ
профинансировано
Продолжительность работ
2010 - 2012, 30 мес.
Бюджетные средства
1,45 млн
профинансировано
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Организация
НИЯУ МИФИ
профинансировано
Тема
Концентрированные магнитные полупроводники как рабочая среда для логических и запоминающих устройств спинтроники.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
1
Тема
Создание комплекса аттестованных методик, стандартных образцов и мер для метрологического обеспечения оптических характеристик наноразмерных энергосберегаюших покрытий на стеклах, устройств на основе тонкопленочных фильтров и многослойных наноструктур для электроники.
Продолжительность работ
2011, 7 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка технологии химического синтеза из газовой фазы тонкопленочных материалов, обеспечивающих создание структур для устройств памяти.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
2
Тема
Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований по созданию наноструктур и наносистем для устройств микро- и наноэлектроники.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 20 мес.
Бюджетные средства
40 млн
Количество заявок
59
Тема
Разработка и создание сверхбыстродействующих устройств наноэлектроники на основе туннельно – резонансных гетероструктур
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
2