|
4
|
Обоснование соответствия критерию прогнозируемой новизны:
Предлагаемый проект направлен на модернизацию оборудования, совершенствование технологических процессов и создание производственных мощностей для наноиндустрии в области наноразмерной алмазной лезвийной обработки композиционных наноматериалов, керамики, цветных металлов и сплавов широкого промышленного применении. Наметившиеся в последнее время перспективы создания приборов активной электроники на алмазе (СВЧ-транзисторы, интегральные схемы, детекторы ионизирующих излучений и др.) путем эпитаксиального наращивания полупроводниковых алмазных пленок р-проводимости из газовой фазыв СВЧ-плазме на монокристаллических подложках синтетического алмаза, требуют разработки новых физико-технических и технологических подходов получения структурно совершенных монокристаллических алмазных подложек оптического качества, удовлетворяющих требованиям технологии эпитаксиального роста. Можно ожидать, что получение высококачественных структурно-совершенных гомо- и гетероэпитаксиальных композиций на монокристаллической алмазной подложке будет способствовать прогрессу в разработке нового поколения полупроводниковых приборов. Поэтому несомненный интерес представляет разработка технологии получения высококачественной структурно-совершенной поверхности монокристаллической алмазной подложки с шероховатостью менее 1 нм, а также разработка методики контроля ее структурного совершенства после шлифования и полирования. Для получения наноструктурированного пористого упорядоченного оксида алюминия (ПАОА) большое значение имеет подготовка поверхности металлической подложки( отсутствие окислов, вкраплений, царапин и др.дефектов) с шероховатостью менее 10 нм. Слои ПАОА являются перспективными для применения как шаблон для формирования наностержней и нанонтей различных материалов, для создания мембран, плазмонных устройств, синтеза высоко упорядоченных массивов двухмерных фотонных кристаллов, микрополяризаторов, для роста полимерных наноструктур, непереплетенных углеродных нанотрубок, С использованием матриц ПАОА могут быть созданы упорядоченные полимеры для биосенсоров мониторинга малых органических молекул, макромолекул, и даже бактерий и вирусов. Широкие перспективы имеются для создания биосовместимых электроактивных подложек для раковых и здоровых клеток. В целях медицинской иммунодиагностики развивается метод иммобилизации антигенов на подложках ПАОА. Известно, что супергидрофобные покрытия имеют множество применений, такие, как создание незагрязняемых, самоочищаемых и несмачиваемых покрытий. Разработка новых технологий мембранной фильтрации является актуальной задачей в условиях нехватки водных ресурсов и ухудшения качества воды. Использование наноматериалов для создания мембран демонстрирует их широкие возможности для очистки воды, ее дегазации и дезинфекции. Здесь возможности мембран из ПАОА до сих пор полностью не раскрыты, ведь нанофильтрационные мембраны с размером пор от 1 до 10 нм задерживают органические соединения с молекулярной массой выше 300 и около 40-80 % солей. Большой интерес представляет разработка базовых структур на основе ПАОА для устройств по визуализации инфракрасного излучения лазеров с высоким пространственным разрешением на основе нанокомпозитов редких земель, имплантированных в матрицу наноструктурированного ПАОА. Применения технологии алмазного наноточения позволяет создать более качественный и конкурентный продукт на рынке наноматериалов, позволит существенно улучшить качество и конкурентность разрабатываемых МЭМС/МОЭМС. Наноразмерная обработка поверхности имеет широкие перспективы для выпуска широкой номенклатуры металлической оптики для супермощных лазеров и линеек, отражателей, растров, теплоотводов и др.
|
|
6
|
Обоснование соответствия критерию научного уровня:
В рамках Государственных и отраслевых программ были выполнены следующие работы: в 2006-2008г. ГНТП «Новые материалы и технологии», подпрограмма «Алмазы», задание 3.13. «Разработать и изготовить опытный образец станка по шлифовке и полировке сложнофасонных поверхностей технологического инструмента из сверхтвердых материалов повышенной износостойкости», дог. № 400, 2006-2009 гг., Научно-техническая программа Союзного государства «Функциональная СВЧ электроника – 2»,задание 5.8.2.«Разработка базовых технологических процессов, изготовление и исследования алмазных теплоотводящих оснований и подложек из монокристаллического синтетического алмаза для изделий активной электроники», дог. № 408, 2010-2011 гг. «Инновационный фонд Министерства образования, «Разработка физико-технических и технологических основ формирования поверхности монокристаллических синтетических алмазных подложек с высокой степенью совершенства ее кристаллической структуры и создание опытного участка по изготовлению подложек из СТМ «Алмазот» для эпитаксиальных технологий», дог. № 449-(05-53), 2010-2012 гг., БРФФИ-РФФИ дог. № Ф10Р-128 «Разработка и исследование УФ-детекторов на основе монокристаллических алмазных пленок газофазного синтеза», 2010-2012 гг., БРФФИ дог. № 10-128 «Разработать физико-технические основы получения из лазерно-эрозионной плазмы в вакууме наноструктурных алмазных и алмазоподобных углеродных пленок приборного качества».
Перечень публикаций по проблеме:
1. Г.В.Шаронов, А.П.Большаков, В.Г.Ральченко, Н.М.Казючиц, С.А.Петров. Ультрафиолетовые детекторы на основе эпитаксиальных алмазных пленок, выращенных на монокристаллических алмазных подложках методом газофазного синтеза. Журнал прикладной спектроскопии, 2010, т.76, № 5, с. 714-719
2. P.Calvani, M.C. Rossi, G.Conte, S. Limiti, A. Bolshakov, V. Ralchenko, G. Sharonov. MESFET on H-terminated single crystal diamond. Materials Research Society Symposium Proceedings. 2010, vol. 1203, pp 185-189
3. С.А.Петров, Г.В.Шаронов. Рентгеновский способ определения шероховатости поверхности из монокристаллов алмаза. Патент на изобретение № 15447 от 27.10.2011
4. С.А.Петров, Г.В.Шаронов. Способ формирования на подложках тонкой алмазоподобной пленки посредством вакуумной лазерной абляции. Патент на изобретение № 16615 от 27.08.2012
5.Г.В.Шаронов, С.А.Петров. Суперфинишная полировка алмазных подложек для эпитаксиальных технологий. Инженерно-физический журнал, 2011, т.84, № 5, с.1100-1103
6. Г.В.Шаронов, С.А.Петров. Исследования дефектности поверхности монокристаллических подложек синтетического алмаза для эпитаксиальных технологий. Ж. «Вестник БГУ», серия 1, физика, математика, 2011 г., № 2, с.49-52
7. П.В.Кучинский, Г.В.Шаронов. Разработка наукоемкой продукции на основе монокристаллов синтетических алмазов инструментального и электронного назначения. Материалы Международной научно-практической конференции « Прикладные проблемы оптики, информатики, радиофизики и физики конденсированного состояния», Минск, 2011, с.136-137
8. А.П. Большаков, В.Г.Ральченко, А.В. Польский, В.И.Конов, Е.Е.Ащкинази, А.А.Хомич, Г.В.Шаронов, Р.А.Хмельницкий, Е.В.Заведеев, А.В.Хомич, Д.Н.Совык. Синтез монокристаллов алмаза в СВЧ-плазме. Прикладная физика, 2011, № 6, с.104-110
9 А.П.Большаков, В.Г.Ральченко, А.В.Польский, Е.Е.Ашкинази, А.А.Хомич, Г.В.Шаронов, Р.А.Хмельницкий, Е.В.Заведеев, А.В.Хомич, Д.Н.Совык, В.И.Конов. Выращивание эпитаксиальных алмазных пленок и кристаллов в микроволновой плазме. Российский химический журнал, 2012, том.,LVI, № 1, с.70-75
10.Г.В.Шаронов, В.С.Гусев. Наноразмерная обработка поверхности из цветных металлов и сплавов для изделий электронной техники. Сборник докладов на 5-ой международной научно-технической конференции «ПРИБОРОСТРОЕНИЕ -2012», г. Минск, с.94-95.
11. Е.Е.Ашкинази, В.Г.Ральченко, Е.В.Заведеев, А.П.Большаков, А.В.Польский, С.Г.Рыжков, Г.В.Шаронов, В.И.Конов. Структура полированных поверхностей поли-и монокристаллических алмазных пленок, синтезированных в СВЧ плазме. Физика и химия обработки материалов, 2013 г., №1, с.18-25
|
|
7
|
Обоснование соответствия критерию практической реализации:
Сотрудники НИИПФП им.А.Н.Севченко БГУ имеют многолетний опыт разработки технологических процессов и оборудования по обработке сверхтвердых материалов и алмазов, изготовлении и внедрении на предприятиях Республики Беларусь наукоемкой продукции на их основе, создании приборов активной и пассивной электроники на алмазе, специализированных оптоэлектронных и лазерных систем , метрологического оборудования, разработке, изготовлении и освоении в производстве широкой номенклатуры изделий металлической оптики и инструмента из сверхтвердых материалов и алмазов, алюминиевых подложек для алюмооксидной керамики и гибридных микросхем. Керамические визуализаторы Ик–излучения, разработанные в лаборатории, экспортируются в Англию, Германию, Индию, США, Японию, Россию, и др. страны. Полностью обеспечиваются внутренние потребности Республики Беларусь. По своим параметрам изделия превосходят лучшие зарубежные аналоги.
НИИПФП им. А.Н. Севченко БГУ имеет все возможности для выполнения задания. Предполагается, что для выполнения задания будут привлечены 8 сотрудников, включая 2-х сотрудников с ученой степенью канд. физ.-мат. наук и канд. техн. наук, 1- сотрудник с ученой стпенью докт.физ.-мат. наук, 2-х ведущих инженеров и 3-х техников.
|
|
8
|
Значимость научной и научно-технической продукции, создаваемой в рамках прорывного направления научных исследований, для укрепления национальной безопасности, улучшения качества жизни населения, обеспечения экологической безопасности:
Потенциальными потребителями услуг, разработанной продукции являются ведущие предприятия машиностроительной, оптической, электронной промышленности, а также военно-промышленного комитета( ОАО «БелАЗ», ОАО «МЗКТ», ОАО «558 АРЗ», МТЗ, МАЗ, ОАО «Пеленг», НАНБ, «Гомсельмаш» и др.Все работы, связанные с реализацией задания, экологически безвредны и не вызывают аварийных ситуаций и других возможных отрицательных последствий.
|
|
9
|
Экспортоориентированность, масштабы импортозамещения и другиепреимущества достигнутых и (или) ожидаемых конечных результатовреализации прорывного направления научных исследований:
Маркетинговые исследования показывают, что вся разрабатываемая и выпускаемая продукция является импортозамещающей и экспортоориентированной. Предполагается изготовление и поставка широкой номенклатуры изделий на предприятия Республики Беларусь и за рубеж:1) на основе цветных металлов и сплавов, включая металлическую оптику, ( медные зеркала для мощных лазерных технологических комплексов по раскрою металлов, металлические зеркала для спецтехники, ОАО «Пеленг» г.Минск, «558 АРЗ» г.Барановичи, ОАО «БелАЗ, г.Жодино, ОАО «Мозырский нефтеперерабатывающий завод», РУП «МТЗ» г.Минск, ЗАО «Амкодор-Уникаб» г.Молодечно); 2) на основе сверхтвердых материалов и алмазов (волок, дорнов, фильер, проводок, наконечников к контрольно-измерительным приборам, СП «БелРоскабель», ОАО «Гомельский завод литья и нормалей», ОАО «Минский завод колесных тягочей», ОАО «БЕЛЭНЕРГОРЕМНАЛАДКА» г.Минск, РУПП «БЗАЛ» г.Барановичи, СП «Бакко-Бисов» г.Минск, РУП «БМЗ» г.Жлобин, ОАО «ОМЗ Агротехмаш», СП ООО «Букар» г.Минск, ГНУ «Институт порошковой металлургии» г.Минск, ИП «РЕСИФ Технология Бел» г.Минск, ОАО «Давид-городокский электромеханический завод», филиал НТЦ «Белмикросистемы» ОАО «Интеграл» г.Минск, ГНУ «Физико-технический институт» НАНБ, СП «БЕЛ-ФЕР», РУП «Гомельтранснефть Дружба» г.Гомель, ОДО «Этонмаш» г. Новолукомль); ЗАО «Атлант», ОАО «Гомельский завод пусковых двигателей»; 3) на основе оптической керамики и пористого анодного оксида алюминия для визуализации излучения импульсных и непрерывных лазеров ИК-диапазона (ОАО «Пеленг» г.Минск, ОАО «Витязь» г. Витебск, СП «Лотис ТИИ» г.Минск, СП « СоларЛС» г.Минск, ЗАО «Солар ЛС» г.Минск., InnLas GmbH., Германия, Laser S.O.S. Ltd., Англия, Litron Lasers Ltd. Англия, SAHAJANAND Technologies Ltd. Индия).
|
