ВАЖНЫЕ НОВОСТИ
На совещании, которое провел Денис Мантуров, обсудили развитие отечественной станкоинструментальной промышленности

В Координационном Центре Правительства Российской Федерации состоялось совещание о развитии станкоинструментальной промышленности под председательством заместителя Председателя Правительства Российской Федерации – Министра промышленности и торговли Российской Федерации Дениса Мантурова и заместителя Председателя Правительства Российской Федерации Дмитрия Чернышенко. В мероприятии приняли уча...

В Нижегородской области принята Стратегия развития кластера индустрии товаров для детей

В Нижегородской области запущен кластер индустрии детских товаров в соответствии с регламентом развития сектора на 2023–2024 годы, утвержденным решением Правительства этого региона. Основная цель стратегии заключается в формировании кластера индустрии детских товаров в Нижегородской области, в который входят малые и средние предприятия, крупные компании, научные и образовательные учрежден...

Во Владимирской области готовятся к созданию стекольного кластера с привлечением китайских партнеров

В Минпромторге России, при участии заместителя министра промышленности и торговли Российской Федерации Алексея Беспрозванных и академика Китайской Инженерной Академии, главного научного сотрудника и директора Научно-исследовательского института передовых стеклянных материалов Пэн Шоу, был подписан Меморандум о развитии стекольного кластера во Владимирской области. Документ подписали губернатор Вла...

Минпромторг Российской Федерации объявляет о проведении отбора получателей субсидий производителям станкоинструментальной продукции

Открыт отбор получателей субсидий производителям станкоинструментальной продукции в целях предоставления покупателям скидки при приобретении такой продукции на 2024 год. Министерство промышленности и торговли Российской Федерации объявляет о проведении отбора получателей субсидий производителям станкоинструментальной продукции в целях предоставления покупателям скидки при приобретении такой про...

Минцифры изменяет правила аккредитации информационно-технологических компаний

Ещё больше компаний смогут претендовать на ИТ-аккредитацию, а процесс её подтверждения станет удобнее. Минцифры подготовило соответствующий проект постановления. Большинство изменений вступят в силу с 1 мая 2024 года. Что мы предлагаем Для малых технологических компаний, созданных менее 3 лет назад, отменяется критерий по проверке доли дохода от ИТ-деятельности Если компания получила аккр...

Бизнесу представили инвестиционные возможности в Амурской области и инструменты для развития делового сотрудничества с Китаем

В Москве на площадке международной выставки-форума "Россия" состоялся круглый стол под названием "Амурская область — территория российско-китайского делового сотрудничества". В этом мероприятии приняли участие представители дочернего общества Корпорации развития Дальнего Востока и Арктики (КРДВ) - КРДВ Амурская, Минэкономразвития России, Российского экспортного центра, руководители региональ...

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: 13365
Яндекс.Метрика