DOI: 10.22184/1993-8578.2020.13.2.158.159

В НОЦ Функциональные микро/наносистемы МГТУ им. Н.Э.Баумана и ФГУП "ВНИИА им. Н.Л.Духова" получены патенты на многоэтапную технологию изготовления плазмонных лазеров (спазеров) и биосенсоров. Новый метод – прорывное решение в плазмонике, позволяющее создать спазер с рекордными спектральными характеристиками и биосенсор рекордной чувствительности.

sitemap
Наш сайт использует cookies. Продолжая просмотр, вы даёте согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с нашей Политикой Конфиденциальности
Согласен
Поиск:

Вход
Архив журнала
Журналы
Медиаданные
Редакционная политика
Реклама
Авторам
Контакты
TS_pub
technospheramag
technospheramag
ТЕХНОСФЕРА_РИЦ
© 2001-2025
РИЦ Техносфера
Все права защищены
Тел. +7 (495) 234-0110
Оферта

Яндекс.Метрика
R&W
 
ISSN 1993-8578
ISSN 2687-0282 (online)
Книги по нанотехнологиям
 
Вход:

Ваш e-mail:
Пароль:
 
Регистрация
Забыли пароль?
Книги по нанотехнологиям
Пантелеев В., Егорова О., Клыкова Е.
Под ред. Ханнинка Р.
Другие серии книг:
Мир материалов и технологий
Библиотека Института стратегий развития
Мир квантовых технологий
Мир математики
Мир физики и техники
Мир биологии и медицины
Мир химии
Мир наук о Земле
Мир электроники
Мир программирования
Мир связи
Мир строительства
Мир цифровой обработки
Мир экономики
Мир дизайна
Мир увлечений
Мир робототехники и мехатроники
Для кофейников
Мир радиоэлектроники
Библиотечка «КВАНТ»
Умный дом
Мировые бренды
Вне серий
Библиотека климатехника
Мир транспорта
Мир фотоники
Мир станкостроения
Мир метрологии
Мир энергетики
Книги, изданные при поддержке РФФИ
Выпуск #2/2020
И.А.Родионов
НОЦ ФМН запатентовал технологии создания плазмонных нанолазеров с уникальными характеристиками
Просмотры: 2162
DOI: 10.22184/1993-8578.2020.13.2.158.159

В НОЦ Функциональные микро/наносистемы МГТУ им. Н.Э.Баумана и ФГУП "ВНИИА им. Н.Л.Духова" получены патенты на многоэтапную технологию изготовления плазмонных лазеров (спазеров) и биосенсоров. Новый метод – прорывное решение в плазмонике, позволяющее создать спазер с рекордными спектральными характеристиками и биосенсор рекордной чувствительности.
НОЦ ФМН запатентовал технологии создания плазмонных нанолазеров с уникальными характеристиками
Technologies for creating plasmon nanolasers with unique characteristics
are patented at the FMN Laboratory

И.А.Родионов, директор НОЦ Функциональные микро/наносистемы
I.A.Rodionov, Director of FMN Laboratory

DOI: 10.22184/1993-8578.2020.13.2.158.159
Получено: 10.03.2020 г.

Команда инженеров и ученых НОЦ Функциональные микро/наносистемы МГТУ им. Н.Э.Баумана и ФГУП "ВНИИА им. Н.Л.Духова" получила патенты на многоэтапную технологию изготовления плазмонных лазеров (спазеров) и сенсоров с уникальными характеристиками. Новый метод стал прорывным решением в области плазмоники и позволил, в частности, создать плазмонный нанолазер (спазер) с рекордными спектральными характеристиками и биологический сенсор с рекордной чувствительностью 3 ppt.

Team of Engineers and Scientists REC Functional Micro / Nanosystems of Bauman Moscow state technical university and Dukhov Automatics Research Institute (VNIIA) received patents for a multi-stage technology for manufacturing plasmon lasers (spazers) and sensors with unique characteristics. The new method was a breakthrough solution in the field of plasmonics and allowed, in particular, the creation of a plasmon nanolaser (spaser) with record spectral characteristics and a biological sensor with a record sensitivity of 3 ppt.

Полученные российские патенты:
  • Способ физического осаждения тонких пленок металлов из газовой фазы № 2697313;
  • Способ изготовления массивов регулярных субмикронных металлических структур на оптически прозрачных подложках № 2706265;
  • Способ изготовления массивов регулярных субмикронных отверстий в тонких металлических пленках на подложках № 2703773.

Спектральные характеристики плазмонных лазеров и, соответственно, чувствительность сенсоров на их основе критически зависят от потерь в плазмонных материалах и рассеяния сигналов на несовершенствах формируемых из них наноструктур (резонаторов). По уровню потерь в материале серебро и золото не имеют аналогов в плазмонике – мировая борьба здесь ведется за качество кристаллической структуры и совершенство поверхности тонких пленок, создаваемых из этих металлов. Уровень совершенства резонаторов в основном определяется точностью изготовления плазмонных наноструктур, а также отсутствием загрязнений – даже атомарных – по итогам постпроцессинга. Каждый технологический процесс должен быть реализован таким образом, чтобы на финише получился идеальный прибор. Серия патентов НОЦ ФМН закрепляет ноу-хау команды на весь цикл операций создания плазмонных устройств с уникальными характеристиками.

Разработанная технология вывела на качественно новый уровень методы осаждения, литографии и плазмохимического травления благородных металлов – золота и серебра. Именно эти материалы являются ключевыми для применений в области плазмоники, хотя обладают большим количеством технологических ограничений и особенно капризны с точки зрения нанофабрикации. Способ, предложенный НОЦ ФМН, позволяет обойти эти сложности, вызванные физическими свойствами материалов.

Получены патенты на каждый этап реализации технологии: физическое осаждение ультратонких пленок металлов из газовой фазы, изготовление массивов субмикронных отверстий в тонких пленках, плазмохимическое травление субмикронных металлических структур.

Запатентованная технология найдет применение в области создания низкопороговых нанолазеров – источников когерентного излучения субмикронных размеров, выступающих ключевым элементом оптических систем межпроцессорной связи на чипе и высокопроизводительных вычислительных систем. Помимо этого, она открывает качественно иные возможности в области эко- и биосенсорики.

В частности, изготовленный с использованием разработанной технологии биосенсор позволяет определять вещества предельно малых концентраций (для флуоресцирующих молекул до 20 пикограмм на миллилитр или 3 ppt (parts per trillion – 3 молекулы на триллион частиц раствора). Он может быть использован в лаборатории на чипе – персонифицированном приборе, фиксирующем изменение веществ, содержащихся в крови – а также в системах безопасности аэропортов, торговых центров и других общественных местах.

"Разработанные нашей командой технологии уникальны, однако гораздо важнее полученный опыт, который мы используем сегодня не только в области плазмоники, где совместно с нашими партнерами уже продемонстрировали ряд мировых достижений, но и в работе с некоторыми другими "чувствительными" материалами. Речь идет в том числе о разработках алюминиевой, нитрид-титановой или ниобиевой технологий при изготовлении квантовой элементной базы на сверхпроводниках. Вкупе с непревзойденными характеристиками устройств, наши методы обеспечивают максимально высокую добротность, воспроизводимость и минимизацию привносимых дефектов", – отмечает Илья Родионов, директор НОЦ Функциональные микро/наносистемы.

НОЦ ФМН – совместный исследовательский центр МГТУ им. Н.Э.Баумана и ФГУП "ВНИИА им. Н.Л.Духова", обеспечивающий реализацию передовых практических исследований в области элементной базы на новых физических принципах, квантовых технологий, нанофотоники и оптики, биоаналитических платформ типа "лаборатория на чипе", МЭМС/МОЭМС и тонкопленочных технологий. Исследования выполняются с использованием комплексов оборудования ведущих мировых производителей, объединенных в единый технологический кластер.

МГТУ им. Н.Э.Баумана – один из крупнейших государственных технических университетов и научных центров России и Европы. Обучение в МГТУ им. Н.Э.Баумана ведется на 19 факультетах дневного отделения. Открыты два филиала МГТУ в Калуге и Мытищах, а также техникум. Основными структурными подразделениями университета являются научно-учебные комплексы, имеющие в своем составе факультет и научно-исследовательский институт. ФГУП "ВНИИА им. Н.Л.Духова" – созданное в 1954 году, одна из ведущих научно-исследовательских организаций Государственной корпорации по атомной энергии "Росатом". ■
 
 Отзывы читателей
Разработка: студия Green Art