See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Institutsionaalne uurimistoetus" projekt IUT2-24
IUT2-24 "Kilestruktuurid nanoelektroonika rakendusteks ja funktsionaalseteks pinnakateteks (1.01.2013−31.12.2018)", Väino Sammelselg, Tartu Ülikool, Loodus- ja täppisteaduste valdkond, füüsika instituut.
IUT2-24
Kilestruktuurid nanoelektroonika rakendusteks ja funktsionaalseteks pinnakateteks
Thin-film structures for nanoelectronic applications and functional coatings
1.01.2013
31.12.2018
Teadus- ja arendusprojekt
Institutsionaalne uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.12. Protsessitehnoloogia ja materjaliteadusT155 Pinded ja pinnatehnoloogia2.3. Teised tehnika- ja inseneriteadused (keemiatehnika, lennundustehnika, mehaanika, metallurgia, materjaliteadus ning teised seotud erialad: puidutehnoloogia, geodeesia, tööstuskeemia, toiduainete tehnoloogia, süsteemianalüüs, metallurgia, mäendus, tekstiilitehnoloogia ja teised seotud teadused).60,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.10. FüüsikaP260 Tahke aine: elektrooniline struktuur, elektrilised, magneetilised ja optilised omadused, ülijuhtivus, magnetresonants, spektroskoopia1.2. Füüsikateadused (astronoomia ja kosmoseteadus, füüsika ja teised seotud teadused)40,0
PerioodSumma
01.01.2013−31.12.2013448 000,00 EUR
01.01.2014−31.12.2014448 000,00 EUR
01.01.2015−31.12.2015448 000,00 EUR
01.01.2016−31.12.2016448 000,00 EUR
01.01.2017−31.12.2017448 000,00 EUR
01.01.2018−31.12.2018448 000,00 EUR
2 688 000,00 EUR

Uurimistöö eesmärgiks on täiustada olemasolevaid ja arendada välja uusi tehnoloogilisi meetodeid, mis lubaksid valmistada üliõhukesi kihte ja nano-osakesi sisaldavaid tahkisestruktuure rakendamiseks (I) järgmise põlvkonna muutmälude kondensaatorstruktuurides, (II) takistuse muutusel põhinevates mälustruktuurides (memristorides), (III) laengute lõksustamisel põhinevates välkmäludes, (IV) laengukandjate suure liikuvusega materjalidel põhinevate väljatransistoride paisuahelates, (V) spintroonikaseadistes ja (VI) funktsionaalsetes pinnakatetes, sh. difusiooni tõkestavates, passiveerivates, korrosioonivastastes, biosõbralikes jt sarnastes kihtides. Seejuures kasutatakse mitmesuguseid materjalitehnoloogiaid, ka selliseid, mis lubavad valmistada grafeeni ja nano-osakesi, kuid peamiseks meetodiks üliõhukesi tahkisekihte sisaldavate struktuuride valmistamisel on kavandatud siiski aatomkihtsadestamine, mis võimaldab kontrollida materjalide sünteesi üksiku aatomkihi tasemel.
The aim of the project is to improve existing techniques and develop new methods for preparation of high-quality thin-film structures that contain ultrathin solid films and/or nano-clusters and could be applied in (i) capacitor structures of next-generation dynamic random access memories, (ii) resistivity-switching memory structures (memristors), (iii) flash memories, (iv) gate stacks of field effect transistors with novel high-mobility channel materials, (v) spintronic devices and (vi) functional surface coatings such as diffusion barriers, surface-passivating, anticorrosion and biocompatible coatings. Different material technologies, incl. those suitable for preparation of graphene and nanoparticles, will be combined in the research whereas atomic layer deposition that allows atomic-layer level control of material synthesis will be used as the main technique to deposit ultrathin layers of solid-state structures for various applications.
Uurimistöö käigus arendati edasi uusi materjalitehnoloogilisi meetodeid üliõhukeste tahkisekihtide ja mitmekihiliste struktuuride valmistamiseks. Võeti kasutusele aatomkihtsadestamise protsessid, mis põhinesid vesinikku mittesisaldavatel lähteainetel ja võimaldasid valmistada kõrge kvaliteediga dielektrikke nii arvutimälude kui ka korrosiooni tõkestavate kaitsekatete jaoks. Näidati, et sellistel dielektrikutel põhinevatel elektroonikakomponentidel võib olla olulisi eeliseid traditsioonilistes arvutimäludes aga ka uutes takistuslülitusel, st nanostruktuursete materjalide elektrijuhtivuse muutmisel põhinevates, mäluseadmetes. Töötati välja uudseid tehnoloogilisi meetodeid, mis lubasid integreerida grafeeni mitmekihilistesse struktuuridesse ja katsetati selliseid strutuure edukalt materjalide pindu kaitsvate katetena. Ühtlasi arendati edasi meetodeid grafeeniuuringuteks, sh kihtide vastastikuse orientatsiooni kindlakstegemiseks mitmekihilises grafeenis. Samuti arendati edasi teooriat optiliste nähtuste kirjeldamiseks üliõhukestes tahkisekihtides. Projekti tulemused on avaldatud enam kui 116 artiklis, millest 108 on ilmunud rahvusvahelise levikuga erialalajakirjades, mida refereerib andmebaas Web of Science. Saadud tulemusi on tutvustatud rohkem kui 60 ettekandega paljudel rahvusvahelisel konverentsidel. Uuringutes osales 15 doktoranti, kaitstud on 4 doktoritööd; 12 magistritööd ja 10 bakalaureusetööd. Patenteeritud on 3 leiutist. Lõppenud projekt aitas olulisel määral kaasa materjaliuuringuteks vajaliku infrastruktuuri kaasajastamisele ja lõi eeldusi koostööks tööstusettevõtetega. Projekti käigus saadud tulemusi on rakendatud koostöös Eesti ettevõtetega Metallieksperdid OÜ, Mandagora OÜ, Micro-Fix OÜ, ENICS AS, ABB AS. Koostöös ettevõtetega Linde AG (Saksamaa) ja Picosun OY (Soome) töötati välja ja patenteeriti tehnoloogia, mis võimaldab katta gaasiballoonide ja teiste hermeetiliselt suletavate anumate sisepindu passiveerivate ja korrosiooni tõkestavate kaitsekatetega.