НАНОТЕХНОЛОГИИ И НАНОМАТЕРИАЛЫ
В институте проводятся исследования в области нанотехнологий и создания наноматериалов, мехатроники и создания микросистемной техники.
В рамках выполнения Программы развития наноиндустрии в Российской Федерации до 2015 г. и федеральной целевой программы «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008–2011 гг.» ФГУП «ЦНИИХМ» является головной организацией по выполнению программы «Нанотехнологии для систем безопасности».
Исследования и разработки проводятся в следующих целях:
- миниатюризация и снижение энергопотребления датчиков, датчиковых платформ и приборов различного назначения;
- снижение стоимости сенсорных устройств;
- расширение номенклатуры датчиков и сенсорных систем, поиск новых рынков сбыта этой продукции и областей ее применения;
- создание и поддержание деятельности научных школ.
Научно-исследовательским коллективом ФГУП «ЦНИИХМ» проведена работа в области исследования роли гидростатических эффектов в слое расплава Sn в формировании вакуумно-плотного SLID-соединения Cu-Sn.
В рамках данной работы проведено исследование взаимосвязи гидростатического поведения расплава Sn в процессе бондинга с обеспечением вакуумной плотности SLID-соединения Cu-Sn в технологическом процессе герметизации МЭМС на уровне пластины. Исследован эффект образования локальных утолщений в слое расплава Sn под действием сил поверхностного натяжения. Показана взаимосвязь этих утолщений с изменением режима диффузии Sn в матрицу Cu. Экспериментально подтверждено, что наиболее стабильный режим диффузии Sn в Cu и образование вакуумно-плотного
SLID-соединения в процессе бондинга обеспечивает слой Sn с толщиной меньше критического радиуса Лапласа.
Приоритетные направления научных исследований и разработок:
- охранные системы для критически важных инфраструктурных объектов;
- эффективные датчики пожарной безопасности;
- датчиковые системы типа «умный дом»;
- «умные» сенсоры для охраны промышленных зданий и сооружений;
- сенсорные системы для дистанционного зондирования Земли и мониторинга космического пространства, созданные на основе новейших достижений в области опто-, микроэлектроники и микросистемной техники;
- прецизионные магнитометрические системы для проведения археологических и геологоразведочных работ (магниторазведка);
- морские магнитометры для поиска затонувших объектов;
- бесконтактные тепловизионные системы для эпидемиологического контроля и измерения температуры людей;
- системы мониторинга состояния инженерных систем бытовых и промышленных зданий и сооружений.
Институт выпускает следующие наименования высокотехнологичной продукции:
- прецизионные высокочувствительные МЭМС-акселерометры;
- сверхмалогабаритные однокристальные МЭМС-акселерометры для инерциальных блоков и датчиков угловых скоростей;
- сверхвиброударопрочные МЭМС-акселерометры;
- малогабаритные МЭМС-гироскопы с широким динамическим диапазоном действия;
- высокочувствительные МЭМС-гироскопы;
- малогабаритные однокристальные гироскопы;
- сверхвиброударопрочные МЭМС-гироскопы;
- микромеханические переключатели ВЧ- и СВЧ-диапазонов;
- микромеханические реле (замыкатели);
- малогабаритные датчики ИК-излучения;
- микроболометрические матрицы;
- магнитометры, изготовленные по МЭМС-технологии;
- МЭМС-датчики давления;
- датчики температуры;
- интегрированные многофункциональные малогабаритные датчиковые платформы, сенсорные устройства и приборы на основе МЭМС-компонентов.
Услуги, оказываемые специалистами института:
технологическое обеспечение:
- работы по дизайну и проектированию МЭМС, микро- и наноструктурированных материалов;
- обработка пластин диаметром от 1 до 7”;
- изготовление МЭМС по технологии кремний-на-изоляторе, кремний-над-полостью, полимерных жертвенных слоев, объемной микрообработки кремния;
- поверхностный монтаж.
методы исследования:
- микроскопия оптическая, электронная, зондовая;
- ИК-спектроскопия;
- измерение контактных углов смачивания;
- определение адгезионной прочности соединений пластин;
- эллипсометрия.
