| 1. | Наименование проекта | Обоснование технологических принципов сверхлегирования и текстурирования кремния для разработки на его основе приемника излучения с высокой избирательной чувствительностью в инфракрасной области спектра |
|---|---|---|
| 2. | Регистрационный номер ЦИТИС: | 124092500004-5 |
| 3. | Исполнитель | Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана |
| 4. | Ведомственная принадлежность | Минобрнауки России - образование |
| 5. | Заказчик | Минобрнауки России |
| 6. | Вид финансирования | ГЗ |
| 7. | Вид НИОКТР | Поисковая НИР |
| 8. | Приоритетное направление (основное), согласно Указу Президента Российской Федерации от 7 июля 2011 года № 899 | Нет данных |
| 9. | Приоритетное направление (дополнительное), согласно Указу Президента Российской Федерации от 7 июля 2011 года № 899 | Нет данных |
| 10. | Критическая технология (основная), согласно Указу Президента Российской Федерации от 7 июля 2011 года № 899 | Технологии получения и обработки функциональных наноматериалов |
| 11. | Критическая технология (дополнительная), согласно Указу Президента Российской Федерации от 7 июля 2011 года № 899 | Нет данных |
| 12. | Приоритет Стратегии НТР России, согласно Указу Президента Российской Федерации от 28 февраля 2024 г. № 145 | Переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников энергии, способов ее передачи и хранения |
| 13. | Приоритетное направление научно-технологического развития РФ, согласно Указу Президента Российской Федерации от 18 июня 2024 года № 529 | |
| 14. | Важнейшая наукоемкая технология (основная), согласно Указу Президента Российской Федерации от 18 июня 2024 года № 529 | |
| 15. | Важнейшая наукоемкая технология (дополнительная), согласно Указу Президента Российской Федерации от 18 июня 2024 года № 529 | |
| 16. | Общее тематическое направление | Перспективные виды материалов, специальной техники и техники особого назначения |
| 17. | Приоритетное арктическое направление (основное) | Новые материалы, возобновляемые и портативные источники энергии |
| 18. | Приоритетное арктическое направление (дополнительное) | Нет |
| 19. | Аннотация | Лазерные методы обработки являются важным технологическим процессом придания новых свойств различным материалам, включая полупроводники. В настоящее время исследователи все чаще прибегают к крайним мерам, чтобы получить дополнительную свободу в такой обработке материалов. Введение в полупроводники примесей в концентрациях, превышающих их растворимость, т.е. сверхлегирование, и поверхностное текстурирование — это именно крайняя мера. Новые свойства были получены при использовании такой обработки для всех видов полупроводников, в том числе и кремния (Si). Так, введение бора придало материалу сверхпроводимость, а сверхлегирование халькогенидами и переходными металлами привело к поглощению кремнием света ближнего инфракрасного диапазона. Введение фосфора позволило локализовать поверхностный плазмонный резонанс в среднем инфракрасном диапазоне для Si. Также, путем управления параметрами лазерной записи можно реализовать отдельные и гибкие модификации микроразмерных структурных особенностей, что приводит к созданию светоулавливающих структур, позволяющих произвольным образом менять коэффициент отражения поверхности полупроводников. То есть, новые свойства Si, индуцированные сверхлегированием и текстурированием, расширили области его применения. Поэтому исследования структурных аспектов конструирования новых материалов инфракрасной фотоники на базе высокоразвитой кремниевой электроники указывают на уникальные возможности этой удобной платформы для разработки широкодиапазонных устройств фотоники, однако, при этом актуальной задачей остается детектирование ИК-ТГц излучения с помощью кремниевых фотодетекторов. Фактически, это предполагает придание самому материалу высокого коэффициента поглощения или высокой поглощательной способности в широком – ближнем, среднем и дальнем ИК и суб-ТГц –- диапазоне с одновременным сохранением хороших электрофизических характеристик, что открывает новые возможности использования хорошо разработанных КМОП-технологий для разработки оптоэлектронных приборов ночного видения и ИК/ТГц-визуализации, фото- и термоэлектрической солнечной электрогенерации в условиях низкой освещенности крайнего Севера и арктической зоны. Таким образом, существует необходимость исследования формирования сверхлегированных кремниевых покрытий, демонстрирующих фотопроводимость в спектральном диапазоне от 1 до 30 мкм. Апробация разработки фотоэлементов и фотодиодов на основе сверхлегированного кремния позволит оптимизировать создаваемые приемные структуры и даст возможность перейти к созданию в России новых видов научно-технической продукции для научных исследований и реального сектора экономики. |
| 20. | Начало проекта | 01.01.2024 |
| 21. | Завершение проекта | 31.12.2026 |