5.2 Принципы и техника высоколокальной микроволновой диагностики и модификации материалов и объектов

ОБЛАСТЬ (СФЕРА), К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ РАЗРАБОТКА: Разработка может быть практически использована в новейших технологиях микро- и наноэлектроники, медицине, материаловедении. Масштаб применения — от уникальных научных исследований до использования в серийном производстве и контроле микросхем, а также в микроволновой терапии в медицине.

Партнерами в доведении разработки до серийного выпуска универсальной технической системы или специализированных ее вариантов могут быть предприятия Украины, Беларуси и России, специализирующиеся на производстве СВЧ аппаратуры.

ЦЕЛЬ (ПРОБЛЕМА) РАЗРАБОТКИ: Разработка направлена на создание новейших микроволновых технологий широкоформатной диагностики и модификации материалов и объектов с высокой (микронной и субмикронной) разрешающей способностью и локальностью. На базе этой разработки могут создаваться новейшие средства локального отжига, перелегирования и испарения полупроводников; локальной модификации биообъектов путём СВЧ нагрева; исследования и контроля широкого спектра электрофизических параметров и свойств материалов путем бесконтактного высоколокального сканирования.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РАЗРАБОТКИ: Суть разработки базируется на известном и широко применяемом в новой области сканирующей зондовой микроскопии, так называемой микроволновой микроскопии (СММ), принципов локализации СВЧ излучения с помощью ближнеполевых источников. Трехмерная локализация СВЧ поля таких источников может осуществляться с микронными и субмикронными размерами. Сканирование объекта подобными источниками в разработке производится как с целью диагностики, так и с целью модификации (в первую очередь тепловой).

В разработке осуществлено детальное теоретическое обоснование принципов проектирования основных узлов аппаратуры такой диагностики и модификации. Установлены количественные соотношения, необходимые для получения практических значений эксплуатационных характеристик в зависимости от конструктива основных узлов аппаратуры и параметров объектов.

Внешний вид экспериментального образца технической установки для микроволновой диагностики и модификации объектов представлен на рис. 1.

Установка позволяет в режиме диагностики получать изображения пространственного распределения с микронной разрешающей способностью следующих электрофизических параметров полупроводниковых пластин и пленок: диэлектрической проницаемости, удельного сопротивления, фотопроводимости, времени жизни носителей, неровности поверхности и др.

 

 

Рис. 1 — Внешний вид экспериментального образца технической установки

 

В режиме модификации можно нагревать с микронной локальностью приповерхностную область полупроводников и диэлектриков до температур 1500ºС.

ИННОВАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЗРАБОТКИ: Разработка является новосозданной, широко обсуждаемой в научных статьях и на конференциях, защищена двумя патентами на полезную модель.

ПРЕИМУЩЕСТВА РАЗРАБОТКИ: Преимуществами разработки являются обеспеченность принципов конструирования и получения количественной информации при диагностике и модификации адекватной практической теорией. Новизной разработки является реализованность высоколокальной модификации и комплексность модификации и диагностики (совмещение в одном техническом средстве высоколокальной модификации и контроля ее последствий в объекте).

АНАЛИЗ РЫНКА: Аналоги разработанной системы в Украине отсутствуют. За рубежом имеются аналоги микроволнового микроскопа для диагностики. Аналог системы для микромодификации отсутствует. Конкуренции нашей разработки, из-за отсутствия аналога комплексной установки, нет.

ОЦЕНКА ТРАНСФЕРА РАЗРАБОТКИ: Предложенные пути трансфера разработки: обмен опытом и информацией о научно-технологические достижения, проведение консультаций по вопросам применения технологий, поставки технологий в рамках договоров об их трансфер с учетом рыночной потребности.

СТАДИЯ РАЗРАБОТКИ: Разработка полностью завершена в стадии теоретического и экспериментального обоснования принципов функционирования, проектирования и градуировки. Имеется программная и оригинальная конструкторская документация. Создан макет исследовательской установки.

ФИНАНСОВЫЕ РАСХОДЫ НА РАЗРАБОТКУ: Для проведения дополнительных НИОКР с целью разработки опытного образца и его испытания необходимо около двух лет и финансирования в размере 2 млн. грн. Возможные источники финансирования – как бюджетное, так и за счет средств юридических лиц.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ ИЛИ АВТОРСКИЙ КОЛЛЕКТИВ: Гордиенко Юрий Емельянович, д.ф.-м.н., проф.

cохранить эту страницу в PDF