Прецизионные измерения наноматериалов

Целью ТК 441 является стандартизация в области нанотехнологий, включающих в себя:

- понимание и управление процессами и свойствами материалов в нанометровом диапазоне, как правило, для размеров менее 100 нанометров по одной или более координат, где учет размерных явлений обычно приводит к новым применениям;

- использование свойств материалов нанометрового диапазона, которые отличаются от свойств как отдельных атомов и молекул, так и от свойств объемных материалов, для создания более совершенных материалов, приборов и систем, реализующих эти новые свойства.

В рамках сотрудничества с НИЦПВ в НИИ были выполнены работы по разработке установления ГОСТА для базисного эталона единицы длины в диапазоне 1 нм – 100 мкм на основе зондово микроскопии и лазерной интерферометрии.

Совместные исследования НИИ проводит и с ЗАО «НТ-МДТ», коллектив которого обладает большим опытом и знаниями  в области нанотехнологий. Реализация опыта и знаний вылилась  в  обеспечение исследователей приборами, способными решать всевозможные задачи, лежащие в области изучения объектов нанометровых размеров. Компания NT-MDT была основана в Зеленограде - центре Российской микроэлектроники. Разработка приборов основывается на комбинации технологии МЭМС, использовании новейших программных продуктов, высококачественных микроэлектронных компонентов и прецизионной механики. Генеральный директор НТ-МДТ В.А. Быков был выбран Президентом НОР на 2010–2011гг. В.А. Быков также был гостем института.

Для совместных научных исследований сотрудники НИИ и аспиранты кафедры микроэлектроники ДГТУ используют технологическое и аналитическое оборудование ФГУП «ГРЕДМЕТ». Генеральным директором ФГУП «ГРЕДМЕТ» является Пархоменко Юрий Николаевич, доктор технических наук, профессор, «Заслуженный работник высшей школы Российской Федерации, удостоен премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники. Он также является руководителем и инициатором создания в Национальном  исследовательском технологического университете «МИСиС» научно-исследовательского центра коллективного пользования (ЦКП) «Материаловедение и металлургия» и Объединённого центра коллективного пользования МИСиС и Гредмета.

В НИИ проводятся исследования в области получения стойких к воздействию радиации материалов, в частности по созданию и модификации физических свойств многофункциональных, наноструктурированных материалов с помощью методов ионной имплантации, термического испарения, ионного распыления. Совместно с коллективом кафедры материалов электронной техники Национального  исследовательского технологического университета «МИСиС» (рук. – член-корреспондент РАЕН, профессор, доктор технических наук  Кузнецов Геннадий Дмитриевич), сотрудники НИИ реализуют практические результаты эффектов ионного воздействия и применения низкотемпературной плазмы для получения и травления микро- и наноразмерных пленочных гетерокомпозиций.

Одним их приоритетных научных направлений НИИ является получение и исследование свойств функциональной керамики на основе карбида кремния. Признанный лидер в этой области, как в России, так и за рубежом - ФГУП ОНПП «Технология», генеральным директором которого является д.т.н., профессор, академик Всемирной Академии Керамики и Международной Инженерной Академии  В.В. Викулин. ФГУП ОНПП «Технология» является одним из общероссийских центров по разработке нанотехнологий. На предприятии разрабатываются и используются нанотехнологии для получения конструкционных материалов с заданными свойствами. Изучение параметров полученных материалов и изделий на их основе проводится на уникальном измерительном оборудовании аналитического центра ФГУП ОНПП «Технология» (руководитель - д.т.н. И.Ю. Келина).

Для реализации уникальных свойств керамических материалов, получаемых в НИИ (руководитель – к. ф.-м. н., доцент Г.Д. Кардашова) привлекается кадровый потенциал управления развития перспективных исследований Национального исследовательского ядерного университета (МИФИ), (руководитель  - Н.И. Каргин, д.т.н., профессор). Следует отметить, что ректор МИФИ М.Н. Стриханов и начальник управления  развития перспективных исследований Национального исследовательского ядерного университета (МИФИ), Н.И. Каргин также посещали НИИ «МиН».

В настоящее время предметом научных исследований НИИ являются:

·      материалы (карбид кремния, нитрид алюминия, алмазоподобный углерод) и их композиции для экстремальной электроники;

·      методы субмикронной диагностики (растровая и просвечивающая электронная микроскопия, электронография, Оже-спектроскопия, лазерная масс-спектрометрия);

·      сенсоры для экстремальных условий эксплуатации (высокие температуры, агрессивные среды, радиация) и контроля состояния среды обитания человека (температура, давление, ультрафиолетовое излучение, влажность).

Для реализации потенциальных возможностей разработанных материалов, композиций на их основе и методик исследования их свойств, проводятся совместные исследования с кафедрой микроэлектроники Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» (г. Санкт-Петербург).

Разработана методика формирования пористого кремния, который является перспективным материалом для опто-, микро- и наноэлектроники. Уникальные свойства слоев пористого кремния позволяют создавать на их основе приборы различного назначения с высокими показателями.

Модернизирована установка магнетронного распыления с применением СВЧ генератора, для распыления как проводящих, так и диэлектрических материалов. Данная установка позволяет получать пленки как для активных элементов микро- и наноэлектроники, так и защитные покрытия элементов микроэлектронной и микросистемной техники.

Разработана методика формирования высокопроводящей керамики на основе карбида кремния и нитрида алюминия с применением импульсного электроискрового спекания, позволяющая уменьшить время спекания керамических материалов и расход энергии  более чем на порядок по сравнению с обычным методом горячего спекания.

Отработаны методики получения объемных кристаллов карбида кремния SiC (4H)  диаметром 2-3 дюйма. В настоящее время данные материалы очень востребованы в оптоэлектронике для получения мощных светодиодов белого и ультрафиолетового спектра излучения.

Коллектив НИИ ведет большую научно-исследовательскую работу и в этом старшим коллегам помогают молодые ученые, которые активно участвуют в различных конкурсах, семинарах и научных мероприятиях.

В 2013 году победителем конкурса «УМНИК» стал студент 5 курса  Ахмедов А.С., проходивший подготовку и практику в НИИ.

В октябре 2014 году аспирант Ахмедов А.С., работающий в НИИ, завоевал Диплом II степени в номинации «Радиоэлектроника и приборостроение» на Всероссийской Молодежной научно-инженерной выставке «Политехника», которая проходила в  МГТУ им. Н.Э.Баумана.

Студенты, аспиранты и молодые ученые, проходящие практику и сотрудничающие с НИИ, также участвуют в конкурсе на Ползуновские гранты 2014 года, в Молодежном инновационном конвенте, конкурсе  «Лучший инновационный проект»  и др.