26 августа 2022

Российские ученые предложили новые материалы для высокоточных детекторов - РИА Новости

Ученые СГУ разработали новые модели двумерных гибридных материалов для создания высокоточных детекторов УФ-излучения длительной эксплуатации. Эти детекторы могут использоваться для анализа биологических и химических веществ, мониторинга окружающей среды, астрономических исследований, а также организации закрытой связи между искусственными спутниками. Результаты исследования опубликованы в журнале Materials.

По словам сотрудников Саратовского национального исследовательского государственного университета (СГУ) имени Н.Г. Чернышевского, сегодня для конструирования электронных устройств с заданными характеристиками, в частности, полевых транзисторов и фотодиодов, успешно применяется сочетание 2D материалов атомарной толщины с различным типом проводимости (металл, полупроводник, диэлектрик) в виде ван-дер-ваальсовых гетероструктур.

Ван-дер-ваальсовые вертикальные гетероструктуры представляют собой гибридные материалы, составленные из чередующихся слоев различных кристаллов аналогично деталям конструктора Lego. Слои в составе таких гетероструктур удерживаются вместе силами ван-дер-Ваальса (силы межатомного взаимодействия).

Ученые СГУ исследовали возможность реализации контакта металл-полупроводник на базе новых конфигураций ван-дер-Ваальсовых гетероструктур, образованных 2D-монослоем борофена с металлической проводимостью в сочетании с графеноподобными полупроводниковыми монослоями нитридом галлия (GaN) и оксидом цинка (ZnO).

Они построили атомные модели новых ван-дер-Ваальсовых гетероструктур и спрогнозировали их структурные, электронные и электрические свойства с помощью методов компьютерного моделирования.

"Мы показали, что предложенные конфигурации гетероструктур термодинамически стабильны и характеризуются отсутствием в электронной структуре энергетической щели между валентной зоной и зоной проводимости, что говорит об их высокой способности проводить электрический ток. Кроме того, мы обнаружили, что эти гетероструктуры демонстрируют хорошую устойчивость значений тока к изменению температуры при малых напряжениях", – рассказал доцент кафедры радиотехники и электродинамики СГУ Михаил Слепченков.

По его словам, на основе предлагаемых ван-дер-ваальсовых гетероструктур в перспективе могут быть разработаны новые типы полевых вертикальных транзисторов с барьером Шоттки (потенциальный барьер, появляющийся в приконтактном слое полупроводника, граничащего с металлом) и высокоточные детекторы УФ-излучения.

Такие детекторы востребованы во многих прикладных сферах, например, для проведения спектрального анализа биологических и химических веществ, мониторинга окружающей среды, астрономических исследований, а также организации закрытой связи между искусственными спутниками.

Использование предлагаемых конфигураций ван-дер-Ваальсовых гетероструктур, по мнению исследователей, позволит обеспечить требуемые токовые характеристики устройств и сохранить их структурную целостность при длительном режиме эксплуатации.

Преимущества разработки, по словам ученых, заключаются в более высоких, по сравнению с аналогами, значениях тока. Значения тока при одних и тех же напряжениях в разработанных учеными СГУ гетероструктурах борофен/GaN и борофен/ZnO, используемых в качестве контакта Шоттки, измеряются десятками микроампер, в то время как в уже известных ван-дер-ваальсовых гетероструктурах, например борофен/MoS2, не превышают нескольких наноампер.

Кроме того, по словам исследователей, используемая в других работах гетероструктура борофен/MoS2 по энергии связи уступает разработанной учеными СГУ гетероструктуре борофен/GaN в два раза, а гетероструктуре борофен/ZnO – в три раза.

Чтобы эффективно применять новые гетероструктуры в устройствах нано- и оптоэлектроники, ученые планируют выявить оптимальные способы настройки их ключевых электрофизических параметров, которые можно реализовать в практическом эксперименте.
Направление, в рамках которого проводится данное исследование, входит в стратегический проект Саратовского государственного университета "Инфокоммуникационные технологии и элементная база терагерцовой микро- и наноэлектроники ("ИКТ – Электроника")" программы "Приоритет-2030".

РИА Новости

Назад в раздел

«Росатом» и компания Korea Hydro and Nuclear Power заключили контракт на участие в работах по проекту АЭС «Эль-Дабаа»

Согласно подписанному документу, южнокорейская компания построит порядка 80 зданий и сооружений на четырех энергоблоках египетской станции, а также закупит и поставит оборудование и материалы для «турбинных островов» АЭС.

«Проект сооружения АЭС «Эль-Дабаа» является привлекательным для международных компаний. KHNP присоединяется к пулу квалифицированных участников проекта, среди которых крупные египетские компании, отобранные для привлечения к строительным работам на площадке», - cказал старший вице-президент «АСЭ» по управлению проектами сооружения АЭС Александр Корчагин.

«Атомная генерация не только играет важную роль в удовлетворении растущего спроса на электроэнергию и достижении углеродной нейтральности по всему миру, но и объединяет страны. Мы в «Росатоме» глубоко убеждены, что сотрудничество в области атомных технологий не должно прерываться в условиях турбулентности, а наоборот мы должны укреплять его и расширять в интересах наших стран», - сказал заместитель директора Блока по развитию и международному бизнеса госкорпорации, директор по международному бизнесу Борис Арсеев.

Телеграм-канал Росатома

Назад в раздел

«Роскосмос» завершил испытания «царь-двигателя»

НПО «Энергомаш», входящее в «Роскосмос», провело успешные огневые испытания двигателя РД-171МВ («царь-двигатель») для ракеты-носителя «Союз-5», сообщили в «Роскосмосе». Отмечается, что его тяга превышает 800 тонн — это самый мощный двигатель в мире. Первый пуск ракеты «Союз-5» запланирован на 2023 год.

«Доводочный ракетный двигатель имеет окончательный вариант конструкции, испытаниями подтверждается соответствие характеристик двигателя требованиям технического задания»,— говорится в сообщении на сайте «Роскомоса». В корпорации уточнили, что двигатель проработал 1461 секунду за 9 огневых испытаний. Отмечается, что испытания прошли штатно и изначально заложенные характеристики подтвердились.

Генеральный директор НПО Энергомаш Игорь Арбузов заявил, что двигатель работает на экологически безопасной топливной паре «нафтил-кислород». Он также отметил, что сейчас в цехе собирают следующий двигатель этой серии.

Двигатель РД-171МВ — модернизированная версия двигателя РД-171М, которым оснащали ракету-носитель «Зенит». До 2013 года ее производили на Украине. Помимо «Союза-5» РД-171МВ используют в боковых блоках ракеты сверхтяжелого класса «Енисей». Ее первый пуск запланирован на 2028 год.

Коммерсантъ
 

Назад в раздел