WWW.NET.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Интернет ресурсы
 

«Резюме проекта, выполняемого в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научнотехнологического ...»

Резюме проекта, выполняемого

в рамках ФЦП

«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научнотехнологического комплекса России на 2014 – 2020 годы»

по этапу № 3

Номер Соглашения о предоставлении субсидии: 14.587.21.0003

Тема: «Разработка арсенид галлиевых сенсоров для матричных рентгеновских детекторов, использующихся в цифровой

маммографии и макромолекулярной кристаллографии»

Приоритетное направление: Науки о жизни

Критическая технология: Технологии получения и обработки функциональных наноматериалов Период выполнения: 17.09.2014 - 31.12.2016 Плановое финансирование проекта: 53.60 млн. руб.

Бюджетные средства 26.80 млн. руб., Внебюджетные средства 26.80 млн. руб.

Получатель: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" Иностранный партнер: Дектрис Ключевые слова: Цифровая маммография, рентгеновское излучение, полупроводниковые сенсоры, матричные детекторы, режим счёта квантов, арсенид галлия, дифрактометрия

1. Цель проекта Целью реализуемого проекта является создание научно-технического задела в области исследовательского и медицинского оборудования, использующего интенсивные пучки рентгеновского излучения с энергией в диапазоне 15-60кэВ путем исследование перспективности использования GaAsCr сенсоров для регистрации рентгеновского излучения системами цифровой маммографии и макромолекулярной кристаллографии.



Задачи проекта:

- разработка технологии опытных образцов многоэлементных GaAsCr сенсоров, пригодных для последующей «флип-чип»

сборки с микросхемами первичной электроники (ASIC) компании Дектрис (Швейцария), изготовление и исследование характеристик прототипов детекторов на основе матричных GaAs:Cr сенсоров и ASIC: Pilatus, Eiger, Mython;

- исследование способов улучшения характеристик детекторов за счет оптимизации характеристик GaAsCr сенсоров.

2. Основные результаты проекта

1) На основе аналитического обзора современной научно-технической литературы показано, что наиболее полное соответствие основным тенденциям развития современных детекторов рентгеновского излучения для цифровой маммографии и макромолекулярной кристаллографии имеют характеристики матричных полупроводниковых сенсоров на основе арсенида галлия, компенсированного хромом, GaAs:Cr, работающих в режиме прямого счета единичных квантов.

На основе проведенных в соответствие с ГОСТ 15.011-96 патентных исследований установлено, что технология изготовления высокоомного арсенида галлия, компенсированного хром, и матричных GaAsCr сенсоров на его основы оригинальны и обладают новизной.

Проведена проработка и обоснование вариантов технических решений по созданию многоэлементных сенсоров на основе арсенида галлия, компенсированного хромом, обеспечивающих последующую сборку и работу с бескорпусными микросхемами специализированной электроники типа Pilatus, Eiger и Mythеn.

Сформулированы требования к конструкции и электрофизическим характеристикам высокоомных GaAsCr структур на основе пластин диаметром 3 дюйма. Показано, что пластины должны обладать удельным сопротивлением не менее 5108 омсм, произведением подвижности на время жизни электронов не менее 310-5 см2/В и остаточной шероховатостью поверхности не более 2 нм Выработаны требования к методологии оценки качества и эксплуатационных характеристик многоэлементных сенсоров.

Подготовлен перечень технологического оборудования и процесса для изготовления детекторного материала на пластинах арсенида галлия диаметром 3 дюйма;

Разработано техническое предложение на матричный арсенид галлиевый сенсор с активной площадью до 5050 мм2 с шагом пикселов 75 и 172 мкм;

Разработаны топологические варианты сенсоров совместимых с топологией специализированных микросхем первичной электроники Pilatus ASIC с шагом 172 мкм, топологические варианты микрополосковых сенсоров с шагом 50/100 мкм совместимых со специализированными микросхемами Mythеn с различным шагом микрополосков 100/50 мкм, топологические варианты матричных GaAsCr сенсоров, совместимых с первичной электроникой Eiger с шагом 75 мкм.

Разработаны технологические маршруты: изготовления матричных сенсоров с металлизацией чувствительных элементов на основе пленок ванадия (V) совместимых с Pilatus ASIC, изготовления GaAsCr Mythеn микрополосковых сенсоров с контактами на основе пленок Ni, изготовления детекторного материала на пластинах арсенида галлия диаметром 3 дюйма при толщине 500-900 мкм;

Исследованы закономерности и сформулированы требования к электрофизическим характеристикам пластин исходного низкоомного арсенида галлия, используемым в технологии изготовления высокоомных GaAsCr пластин диаметром 3 и 4 дюйма. Проведен анализ закономерности распределения удельного сопротивления и эффективности сбора заряда в GaAsCr матричных сенсорах в зависимости от электрофизических характеристик пластин исходного низкоомного арсенида галлия.

Выполнены измерения и анализ распределения электрофизических характеристик по поверхности и толщине пластин.

Исследованы закономерности распределения темнового тока и скорости счета фотонов по площади матричных GaAsCr сенсоров в зависимости от электрофизических характеристик высокоомного GaAsCr материала. Предложены физические модели, определяющие вольт-амперные характеристики и профили распределения напряжённости электрического поля для GaAsCr структур и сенсоров. Разработана программа и методика испытаний характеристик детекторных структур.

Изготовлена опытная партии детекторных структур в виде пластин диаметром 3 дюйма при толщине 500- 900 мкм в количестве 20 шт;

Проведены измерения электрофизических характеристик и конструктивно - технологических параметров опытной партии детекторного материала и полупроводниковых структур диаметром 3 дюйма.

Экспериментально показано, что среднее значение удельного сопротивления детекторных GaAs структур диаметром 76.2 +/мм и толщиной 550 +/- 25 мкм составляет 0.97 +/- 0.12 ГОмсм Разработан базовый технологический маршрут изготовления матричных сенсоров;

Выполнены экспериментальные исследования влияния режимов вплавления индия (In) в Ni контакты на электрические характеристики pad GaAsCr сенсоров. Показано, что контакт «In-GaAsCr» является антизапорным для электронов;

Проведены дополнительные патентные исследования;

По результатам экспериментальных исследований подготовлена и зарегистрирована в ФИПС № 2015119477 (регистрационный номер) от 25.05.2015 на изобретение «Полупроводниковый детектор с внутренним усилением на основе полуизолирующего арсенида галлия и способ его изготовления», РФ;

Выполнены исследования и вольт-амперных характеристик, чувствительности к воздействию рентгеновского излучения, эффективности сбора заряда, энергетического разрешения pad GaAsCr с Ni контактами.

Разработан технологический маршрут изготовления матричных сенсоров с металлизацией чувствительных элементов на основе пленок никеля (Ni) совместимых с Pilatus ASIC.

Подготовлена техническая документация в составе:

Акт изготовления опытной партии детекторных GaAs структур диаметром 3 дюйма толщиной 500-900 мкм в количестве 20 шт;

Базовый технологический маршрут изготовления матричных сенсоров.

За счёт внебюджетных средств иностранного партнера разработаны: технические предложения для топологических вариантов матричных GaAsCr сенсоров для “Pilatus”, “Mythen”, “Eiger” счётных электронных чипов и основы технологии сборки GaAsCr матричных сенсоров со специализированными цифровыми микросхемами “read-out” электроники “Pilatus”, “Mythen”, “Eiger”.

За счёт внебюджетных средств иностранного партнера выполнены: разработка топологии матричных GaAs Cr Pilatus сенсоров; сборка GaAsCr Pilatus матричных сенсоров толщиной 500 мкм со специализированными микросхемами Pilatus методом «флип-чип». Изготовлен прототип GaAs Cr Pilatus детектора. Выполнено тестирование GaAs Cr Pilatus сборок с толщиной чувствительного слоя 500 мкм

За счёт внебюджетных средств иностранного партнера:

Выполнена сборка GaAs Cr Pilatus матричных сенсоров с толщиной чувствительного слоя 500 мкм и Ni контактами со специализированными микросхемами Pilatus методом «флип-чип»;

Выполнено тестирование GaAs Cr Pilatus сборок с Ni контактами;





Проведена сборка микрополосковых GaAsCr сенсоров с толщиной чувствительного слоя 500 мкм и Ni контактами со специализированными микросхемами Mythеn методом ультразвуковой (УЗ) микросварки.

Выполнено исследование характеристик микрополосковых GaAs Cr Mythеn сенсоров при воздействии рентгеновского излучения.

1) Характеристики разрабатываемых сенсоров рентгеновского излучения и детекторов на их основе превосходят наиболее близкие аналоги.

2) Результаты обладают патентной новизной.

3) Результаты соответствуют требованиям к выполняемому проекту.

4) Результаты соответствуют мировому уровню

3. Охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности (РИД), полученные в рамках прикладного научного исследования и экспериментальной разработки На основе проведенных в соответствие с ГОСТ 15.011-96 дополнительных патентных исследований и экспериментальных результатов, на этапе 3 проекта, подготовлена, отправлена и зарегистрирована в ФИПС заявка № 2015119477 (регистрационный номер) от 25.05.2015 на изобретение «Полупроводниковый детектор с внутренним усилением на основе полуизолирующего арсенида галлия и способ его изготовления» (РФ)

4. Назначение и область применения результатов проекта

1) Основные области применения результатов проекта – научные и медицинские системы регистрации рентгеновского излучения для цифровой маммографии и макромолекулярной кристаллографии. Системы будут использованы в экспериментальном оборудовании крупных международных исследовательский центрах, сосредоточенных вокруг источников синхротронного излучения (XFEL, SLS, SLS, ESRF), а также при производстве современных рентгеновских цифровых маммографов.

2) Практическое внедрение будет осуществляться путем расширении продуктовой линейки иностранного соисполнителя проекта компании Дектрис.

3) Успех в реализации проекта будет значительно способствовать дальнейшему развитию международных научноисследовательских работ в областях физики высоких энергий, исследовании структуры белковых молекул, материаловедения и медицины.

5. Эффекты от внедрения результатов проекта Использование результатов проекта позволит создать наукоемкое производство современных систем регистрации рентгеновского излучения и обеспечить отечественные и мировые исследовательские центры современным измерительным оборудованием.

6. Формы и объемы коммерциализации результатов проекта

1) В настоящее время рассматриваются два наиболее вероятных способа использования ожидаемых научно-технических результатов: передача ТГУ лицензии на использование интеллектуальной собственности ТГУ в области изготовление многоэлементных GaAs Cr сенсоров компании Дектрис или создание совместного предприятия на территории особой экономической зоны Томской области. В ходе выполнения проекта совместно с иностранным партнером будет определен наиболее приемлемый способ использования ожидаемых научно-технических результатов, а также сформулированы предложения по дальнейшему использованию результатов работы.

2) Одним из основных результатов проекта будет расширение продуктовой линейки современных дифрактометров и маммографов.

7. Наличие соисполнителей

1) При выполнении работ по проекту привлекался соисполнитель

2) этап 1, 2014 - ООО "ИксДайКон" ; этап 2, 2015 - ООО "ИксДайКон"; этап 3, 2015 - соисполнитель не привлекался.

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет"

Похожие работы:

«ЧЕБЫШЕВСКИЙ СБОРНИК Том 16. Выпуск 4. УДК 519.712.3, 519.61 О БИЛИНЕЙНОЙ СЛОЖНОСТИ УМНОЖЕНИЯ МАТРИЦ РАЗМЕРОВ m 2 И 2 21 В. Б. Алексеев (г. Москва) Аннотация В данной работе исследуется сложность умножения матриц. Ф. Штрассен в 1969 году [1] построил алгоритм...»

«УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ КАЗАНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА Том 155, кн. 1 Гуманитарные науки 2013 УДК 323.12 СОВРЕМЕННЫЙ РУССКИЙ ЭТНОНАЦИОНАЛИЗМ: ГЕНЕЗИС, ОРГАНИЗАЦИИ, ПЕРСПЕКТИВЫ С.А. Сергеев, А.Л. Салагаев Аннотация В статье рассматриваются происхождение современного русского этнонациона...»

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ЦЕНАМ И ТАРИФАМ РЕСПУБЛИКИ КРЫМ Регулирование тарифов на водоснабжение и водоотведения Март 2015 г. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ЦЕНАМ И ТАРИФАМ РЕСПУБЛИКИ КРЫМ Семинар-совещание Итоги тарифной сессии 2015 года и особенности тарифного регулирования...»

«Н телеканале О КАНАЛЕ Travel+Adventure – йптгкнртснцмый онзмавасекьмнTravel+Adventure – йптгкнртснцмый пазвкейасекьмый йамак н отсечерсвияф, йнснпый йаждый демь паррйазываес зписекял н йамак лерсаф онзмавасекьмн-пазвкейасекьмый пазмыф н отсечерсвияф. мачей тдивисекьмнй окамесы, декисря онкезмыли рнвесали нс ноысмыф отсечерсв...»

«№9 (июнь 2016) Одышка. Что делать? Вредная полезная еда Ребенок у стоматолога "Ох, лето красное! Любил бы я тебя, когда б не зной, да пыль, да комары, да мухи.". В отличие от Александра Сергеевича мне лето нрави...»

«СПАСАНИЕ НА МОРЕ РУКОВОДСТВО ПО ПРИНЦИПАМ И ПРАКТИКАМ, ПРИМЕНЯЕМЫМ К БЕЖЕНЦАМ И МИГРАНТАМ Фото: © Marius Remy ВВЕДЕНИЕ Нет ничего нового в том, что мигранты и беженцы перемещаются морским путем. Уже давно доведенные до отч...»

«Dell™ Latitude™ D630/D630c Руководство пользователя Модель PP18L w w w. d e l l. c o m | s u p p o r t. d e l l. c o m Примечания, замечания и предупреждения ПРИМЕЧАНИЕ. Содержит важную информацию, которая помогает более эффективно работать с компью...»








 
2017 www.ne.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные матриалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.