ВАЖНЫЕ НОВОСТИ
Индустриальные строители готовы к усилению требований безопасности труда на объектах

7-я Всероссийская неделя охраны труда, которая сейчас завершается в Сочи, стала площадкой активного обсуждения обновлений действующего законодательства, в котором особое внимание уделено обучению правилам охраны труда, 27 сентября Премьер-Министр РФ Владимир Мишустин, на открытии недели обозначил рост инвестиций в безопасность труда до 18 млрд рублей. Владимир Мишустин: «Около 70% травматизм...

Алексей Лихачёв и министр внешнеэкономических связей и иностранных дел Венгрии Петер Сийярто обсудили прогресс по проекту АЭС «Пакш-2»

В рамках 66-й Генеральной конференции МАГАТЭ в Вене генеральный директор Госкорпорации «Росатом» Алексей Лихачёв и министр внешнеэкономических связей и иностранных дел Венгрии Петер Сийярто обсудили текущий статус и прогресс по проекту АЭС «Пакш-2» (Венгрия). Стороны отметили важность перехода проекта АЭС «Пакш-2» в фазу непосредственного сооружения после получения основных лицензий в конце авг...

Отечественные TLS-сертификаты доступны для установки на смартфоны, компьютеры и планшеты

На Госуслугах опубликованы инструкции по установке российских сертификатов безопасности на устройства пользователей. Такие сертификаты обеспечат доступность сайтов в любом браузере пользователям всех операционных систем. Кто еще может получить сертификат Сертификаты доступны также юридическим лицам – владельцам сайтов. Использование российского TLS-сертификата обеспечивает доступность ...

Россия осуществила важнейшую поставку оборудования для термоядерного реактора в Международную организацию ИТЭР

На площадку сооружения международного термоядерного экспериментального реактора ИТЭР во Франции отправлены первые российские гиротронные комплексы. Россия продолжает выполнение своих обязательств по натуральному вкладу в сооружение первого термоядерного реактора нового поколения. Три трейлера с уникальным российским оборудованием для термоядерной мега-установки, сооружаемой международным сообще...

О создании импортонезависимого программно-аппаратного комплекса (ПАК) для организаций и объектов критической информационной инфраструктуры (КИИ)

При участии Росатома будет создан программно-аппаратный комплекс для объектов КИИ на основе суверенной российской аппаратно-программной платформы с операционной системой «Альт» На полях форума «ИТОПК-2022» подписано соглашение Госкорпорации «Ростом», Российского федерального ядерного центра – Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики (ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», ...

В каждом регионе России созданы и функционируют штабы по борьбе с киберугрозами

На VII Восточном экономическом форуме заместитель председателя Правительства России Дмитрий Чернышенко провел сессию «Восток России 2.0! Региональные драйверы цифрового развития в новой реальности». На ней обсудили лучшие цифровые проекты регионов, импортозамещение промышленного ПО, а также кадровое развитие и переход на единую цифровую платформу «ГосТех». В мероприятии приняли участие губернат...

1 Марта 2010

Cоздание микро- и наноструктур для молекулярно-электронных преобразователей параметров

Cоздание микро- и наноструктур для молекулярно-электронных преобразователей параметров

Автoр: В.Г. Криштoп. Мocкoвcкий физикo-техничеcкий инcтитут (гocударcтвенный универcитет), Рoccия, г. Дoлгoпрудный.

Важнейшим дocтoинcтвoм преoбразoвателей, coзданных на базе мoлекулярнo-электрoннoй технoлогии (МЕТ — molecular-electron technology), являетcя иcключительно выcокая крутизна преобразования механичеcкого cигнала в электричеcкий ток. Малые механичеcкие движения рабочей жидкоcти в МЭП в процессе преобразования в электрический сигнал много-кратно (до 100 000 раз) усиливаются по мощности. Появляется возможность снижения инерционной массы до 0,1—0,001 г при сохранении высокой чувствительности к измеряемым механическим воздействиям.

Другими особенностями МЭП, важными с точки зрения возможности создания недорогих, надежных измерителей миллиметровых и субмиллиметровых размеров, пригодных для массового производства, являются полное отсутствие в конструкции движущихся механических частей, упругих возвращающих элементов, а также возможность использования микроскопически малого объема электролита, одновременно как инерциальной массы, и элемента преобразования механического сигнала в электрический ток.

Рис. 1. Схематическое изображение электродного узлаНовое качество устройств для измерения параметров движения будет достигаться путем объединения принципов молекулярной электроники с достижениями микро- и нанотехнологий. Принципиальная новизна состоит в том, что молекулярно-электронная ячейка, изготовленная на основе микро- и нанотехнологий, может иметь характерный размер основных конструктивных элементов в диапазоне 100—1000 нм и менее. В настоящее время используются ячейки с характерными размерами 30-100 мкм.

В ряде работ [1—3] исследовались различные геометрии электродных узлов МЭП и было показано, что простым изменением конфигурации электродной системы преобразователя можно добиться того, чтобы выходной ток МЭП был в широком диапазоне частот пропорционален либо ускорению, либо скорости движущегося объекта. Результаты, полученные в [4,5] позволяют сделать вывод о том, что переход к преобразующим ячейкам субмикронных размеров позволяет добиться качественного улучшения технических характеристик молекулярно-электронных датчиков.

Расчеты и моделирование процессов внутри электродного узла показывают, что датчики с уменьшенным межэлектродным расстоянием должны обладать меньшим уровнем шумов и большей чувствительностью, по сравнению со стандартными пакетами, а кроме того, использование микроэлектронных технологий позволяет значительно уменьшить разброс характеристик между различными экземплярами, и фактически делает приборы пригодными к массовому производству с объемами выпуска до одного миллиона штук в год и более в случае наличия соответствующих производственных мощностей.

Разработана геометрия электродного узла, во-первых, пригодная для производства с помощью стандартных пленарных микроэлектродных технологий, и, во-вторых, обладающая улучшенными характеристиками электродного пакета, по сравнению с применяемой сеточно-керамической конструкцией, а также намечены пути поэтапной оптимизации параметров.

Изучена технологическая возможность и разработана технологическая цепочка производства микроэлектронных электродных узлов молекулярно-электронных преобразователей с характерным параметром (меж-электродным расстоянием) менее 10 микрон (вплоть до 100 нм), а также
получены образцы твердотельно-жидкостных микроструктур, выполненных по микроэлектронной технологии.

Рис. 2. Платиновые электроды и щелевые каналыСледует отметить отсутствие на рынке аналогов, близких к разрабатываемым устройствам, а также безусловный приоритет российских исследователей и разработчиков в этой области, как по числу и качеству публикаций и патентов, поданных в этой области, так и по результатам внедрения разработок в производство.

Измерители параметров движения на основе твердотельно-жидкостных наноструктур будут иметь весьма широкую сферу использования, включая сейсморазведку, в том числе 2В и 30, векторную, системы навигации персональные, носимые и для малых автономно действующих аппаратов, системы мониторинга состояния зданий и сооружений, виброконтроль. От существующих устройств датчики нового типа будут отличаться малыми габаритами, малым энергопотреблением, более низкими собственными шумами и широким динамическим диапазоном. Одновременно использование высокотехнологичных микроэлектронных технологий обеспечит невысокую себестоимость изделий в массовом производстве.

Литература
1.    Агафонов В.М., Криштпоп В.Г. // Микросистемная техника. 2Ш4. № 9. С 4G—45.
2.    Agafonov V.M., Krishtop V.G. // Russian Journal of Electrochemistry. V. 40. № 5. 2004. P. 537—543
3.    Козлов B.A., Терентьев Д.А. // Электрохимия, 2002. Т. 38. С. 1104.
4.    Козлов В.А., Сафонов М.В. // Электрохимия. Т. 40. № 4. 2004. С. 460-462.
5.    Захаров КС, Козлов В.А., Сафонов М.В. // Известия вузов. Электроника. 2003. № 2. С. 40—45.

Источник: Сборник тезисов докладов участников Второго международного конкурса научных работ молодых ученых в области нанотехнологий.

Кол-во просмотров: 11078
На правах рекламы