авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 ||

Физико-технологические основы создания функциональных элементов наноэлектроники на основе квазиодномерных проводников

-- [ Страница 5 ] --

В заключении кратко формулируются основные результаты и выводы, полученные в соответствии с поставленными целью и задачами.

Основные результаты и выводы

  1. Разработаны физико-технологические основы создания планарных квазиодномерных проводников в металлических и углеродных плёнках. С использованием методов, совмещающих локальное анодное окисление и окисление, индуцированное током, продемонстрировано формирование проводящего квазиодномерного канала, окруженного изолирующими областями. При этом, в случае использования углеродных плёнок различной природы продуктами реакции являются летучие компоненты углерода.
  2. В квазиодномерных проводниках, созданных в металлических плёнках, наблюдается переход от сплошного к островковому типу проводимости. Предложенный островковый механизм проводимости на основе переброса электронов через отдельные участки наносужения подтверждается полученными данными микроскопического анализа и измерения электростатических характеристик.
  3. Разработаны конструктивно-технологические процедуры интеграции углеродных нанотрубок в компоненты интегральных схем, позволяющие формировать структуры, содержащие заданное количество квазиодномерных проводников. Предложенные механизмы манипулирования нанотрубками на основе методов зондовой микроскопии и электрокинетического воздействия позволяют формировать структуры с заданными функциональными параметрами в составе интегральных схем с использованием групповых методов микроэлектронной технологии.
  4. Развиты методы сканирующей зондовой микроскопии для визуализации углеродных нанотрубок в стандартных условиях и исследования их электрофизических свойств. Показана возможность неразрушающего контроля углеродных нанотрубок в составе интегральных схем методами зондовой микроскопии. Впервые обнаружены методами атомно-силовой микроскопии углеродные нанотрубки, полученные методом холодной деструкции графита, обладающие различной геометрией (волокна, ветвящиеся образования).
  5. Разработана конструкция тестовой структуры на основе углеродных нанотрубок для калибровки зондов сканирующих зондовых микроскопов. В качестве апробации конструкции выполнено исследование широкого класса зондов с различным радиусом закругления острия: кремниевых кантилеверов промышленного типа, вискерных зондов и зондов, полученных электрохимической заточкой вольфрама.
  6. Разработаны физико-технологические основы изготовления функциональных элементов электроники на основе углеродных нанотрубок. Проведены исследования основных статических и динамических характеристик данных структур. Экспериментально доказано, что в одном пучке могут находиться нанотрубки, обладающие различным типом проводимости. Предложен и реализован прототип транзистора на основе пучков однослойных нанотрубок с подвижностью основных носителей заряда 1800 см2/В·с. Предложен и реализован метод изменения числа каналов проводимости наноструктур за счет пропускания импульса тока высокой плотности. Предложен и реализован прототип инвертора на основе пучков углеродных нанотрубок с линейной нагрузкой в виде внешнего резистора, с коэффициентом передачи 0,75. Предложен и реализован макет интегрального инвертора с нелинейной нагрузкой на основе транзисторов из сеток пучков ОСНТ.
  7. Продемонстрировано, что статические электрические характеристики функциональных элементов на основе углеродных нанотрубок стабильны при воздействии облучения электронами с дозой 106 рад и нейтронами 5·1012 нейтрон/см2, что связано с малыми сечениями рассеяния углеродных нанотрубок и отсутствием дефектов в их кристаллической решётке.
  8. Продемонстрирована зависимость чувствительности функциональных структур на основе углеродных нанотрубок к факторам окружающей среды (температуре, влажности) от архитектуры сформированных элементов. Увеличение плотности плёнок из нанотрубок приводит к уменьшению их чувствительности к изменениям относительной влажности, что связано с увеличением доли металлической проводимости в сетке.
  9. Процесс адсорбции и десорбции молекул на тонких сетках углеродных нанотрубок и изменение их сопротивления описывается кинетическими уравнениями, что позволяет управлять процессом сорбции молекул на наноструктурах посредством температурного регулирования.
  10. Изменение проводимости структуры с плёнкой нанотрубок при сорбции паров спиртов происходит в два этапа и связано с сорбцией спиртов на поверхности плёнки и с диффузией паров вглубь плёнки и определяется скоростью диффузии молекул спирта в среде нанотрубок. При этом преобладают физические механизмы изменения проводимости за счет внедрения молекул спирта в области контактов нанотрубка - нанотрубка и нанотрубка – электрод.

Цитируемая литература

[1] Гаврилов С.А., Лемешко С.В., Рощин В.М., Соломатенко Р.Г., Шевяков В.И. Исследование особенностей процесса локального окисления плёнок титана на основе сканирующей зондовой микроскопии // Известия вузов. Электроника. - 2000. - №3. - C. 13–19.

[2] Гайдуков Ю.П. Электронные свойства вискеров // Успехи физических наук. -1984. - Том 142. - Вып. 4. - С. 571-597.

[3] Banerjee S., White B.E., Huang L., Rego B.J., O’Brien S., Hermana I.P. Precise positioning of single-walled carbon nanotubes by ac dielectrophoresis // J. Vac. Sci. Technol. B. - 2006. - V. 24. - N. 6. - P. 3173–3178.

[4] Янсен Й. Курс цифровой электроники: В 4-х томах. Том 1. Основы цифровой электроники иа ИС. - М: Мир. – 1987 г. – 334 с.

[5] Zhao J., Buldum A., Han J., Lu J.P. Gas molecule adsorption in carbon nanotubes and nanotube bundles // Nanotechnology. - 2002. - Vol. 13. - P. 195–200.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

Статьи в периодических изданиях, включенных в перечень ВАК России:

  1. Бобринецкий И.И. Электрофорез в задачах очистки, сепарирования и интеграции углеродных нанотрубок // Российские нанотехнологии. 2009. - Том 4. - № 1-2. - С. 62–66.
  2. Бобринецкий И.И. Методы параллельной интеграции углеродных нанотрубок при формировании функциональных устройств микроэлектроники и сенсорной техники // Микроэлектроника. - 2009. - Том 38. - № 5. - С. 353360.
  3. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Горшков К.В., Данькин Д.А. Использование метода диэлектрофореза при формировании интегральных структур на основе углеродных нанотрубок // Нано- и микросистемная техника. - 2009. - № 2. - С. 1013.
  4. Бобринецкий И.И., Лосев В.В. Ёмкостная методика сканирующей зондовой микроскопии в атмосфере воздуха // Известия вузов. Электроника. - 2008. - №.6. - C. 8587.
  5. Бобринецкий И.И., Симунин, М.М. Неволин В.К., Строганов А.А., Горшков К.В. Учебно-исследовательский нанотехнологический комплекс // Российские нанотехнологии. - 2008. - Т. 3. - № 3-4. - С. 173–175.
  6. Бобринецкий И.И., Кукин В.Н. Неволин В.К., Симунин М.М. Исследование углеродного наноматериала методами атомно-силовой и электронной микроскопии // Известия высших учебных заведений. Электроника. - М.: МИЭТ, 2007. - №.4. - C. 36.
  7. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Строганов А.А., Иванова О.М., Крутоверцев С.А. Влияние изменения относительной влажности окружающей среды на транспортные свойства структур на основе углеродных нанотрубок // Нано- и микросистемная техника. - 2007. - №10. - С.2326.
  8. Бобринецкий И.И. Сенсорные свойства структур на основе углеродных нанотрубок // Российские нанотехнологии. - 2007. - Том 2. - № 5-6. - С. 9094.
  9. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Симунин М.М. Влияние сорбции паров спирта на проводимость структур на основе углеродных нанотрубок // Нано- и микросистемная техника. - 2007. - №5. - С. 2933.
  10. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Строганов А.А., Иванова О.М., Крутоверцев С.А. Чувствительность структур на основе сеток из пучков углеродных нанотрубок к изменению концентрации аммиака в атмосфере // Датчики и системы. - 2007. - №9. - С. 2227.
  11. Аксенов А.И., Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Симунин М.М. Температурная зависимость электрического сопротивления структур на основе углеродных нанотрубок в атмосферных условиях // Датчики и системы. - 2006. - №9. - С. 6064.
  12. Аксенов А.И., Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Симунин М.М. Химические сенсоры на основе пучков углеродных нанотрубок для обнаружения низких концентраций молекул хлора в атмосфере // Нано- и микросистемная техника. - 2005. - №12. - С. 1215.
  13. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Хартов С.В., Чаплыгин Ю.А. Модуляция проводимости квазиодномерных молекулярных микропроводников // Письма в ЖТФ.
    - 2005. - Т. 31. - В.10. - С.6569.
  14. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Чаплыгин Ю.А. Логические ключи на основе пучков однослойных углеродных нанотрубок // Микросистемная техника. - 2004. - № 7. - С.1214.
  15. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Строганов А.А., Чаплыгин Ю.А. Модуляция проводимости пучков однослойных углеродных нанотрубок // Микроэлектроника. - 2004. - Т. 33. - № 5. - С. 356–361.
  16. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Строганов А.А. «Засвечивание» углеродных нанотрубок в атомно-силовом микроскопе // Известия вузов. Электроника. - 2004. - №.3. - C. 8385.
  17. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Петрик В.И., Строганов А.А., Чаплыгин Ю.А. Атомная структура углеродных нанотрубок из углеродной смеси высокой реакционной способности // Письма в ЖТФ. - 2003. - Т.29. - №8. - С.8490.
  18. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Петрик В.И., Чаплыгин Ю.А. Вольтамперные характеристики двухэлектродных элементов с углеродными нанотрубками // Микроэлектроника. - 2003. - Том 32. - № 2. – C. 102104.
  19. Бобринецкий И.И., Неволин В.К. Микромеханика углеродных нанотрубок на подложках // Микросистемная техника. - 2002. - № 4. - C 2021.
  20. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Петрик В.И. Ветвящиеся нанотрубки из углеродной смеси высокой реакционной способности // Известия вузов. Электроника. - 2002. - №.2 - С. 105106.
  21. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Рощин В.М., Снисаренко Э.А. Формирование наноконтактов при локальном оксидировании титановых плёнок // Микросистемная техника. – 2001. - № 11. - С. 42–45.
  22. Бобринецкий И.И., Корнеев Н.В., Неволин В.К. Особенности проводимости планарных металлических наносужений // Известия вузов. Электроника. - 2001. - №.3. - C. 1721.

Публикации в других научных изданиях:

  1. Бобринецкий И.И., Корнеев Н.В., Неволин В.К. Дискретные двухэлектродные планарные элементы наноэлектроники // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии. X международная крымская микроволновая конференция. Материалы конференции. Севастополь. - 2000. - C. 411-412.
  2. Бобринецкий И.И., Корнеев Н.В., Неволин В.К. Создание квантовых проводов методом зондового окисления // Актуальные проблемы твердотельной микроэлектроники. VII международная научно-техническая конференция. Труды конференции. Таганрог. ТРТУ. - 2000. – Ч.2. - С. 3-5.
  3. Бобринецкий И.И., Корнеев Н.В., Неволин В.К. Дифференциальная проводимость планарных нанодиодов // Электроника и информатика – XXI век. III международная научно-техническая конференция. Тезисы докладов. – Москва. 2000. - С. 34.
  4. Bobrinetskii I.I., Korneev N.V., Nevolin V.K. Differential conductance of planar microcontacts formed by a conductive probe // Physics of Low-Dimensional Structures. 2001. - № 3/4. - P.183-188.
  5. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Рощин В.М. Формирование наноконтактов методом локального анодного окисления в тонких аморфных титановых плёнках // Микро- и наноэлектроника-2001. Всероссийская научно-техническая конференция. Тезисы докладов. Звенигород. – 2001. – Том 2. - Р2-17.
  6. Bobrinetskii I.I., Chaplygin Yu.A., Nevolin V.K., Petrick V.I. Current voltage characteristics of two-electrode devices with carbon nanotubes // Book of abstract “Nano and Giga Challenges in Microelectronics research and Opportunities in Russia” symposium and summer school. – Moscow, 2002. - Р. 187-188.
  7. Бобринецкий И.И., Строганов А.А. Микромеханика углеродных нанотрубок как элементов наноэлектроники // Тезисы докладов IV международной научно-технической конференции «Электроника и информатика - 2002». - 2002. - С. - 21-22.
  8. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Строганов А.А. Сканирующая туннельная микроскопия углеродных нанотрубок с атомным разрешением // Тезисы докладов IV Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике. Санкт-Петербург. - 2002. - С. 70.
  9. Бобринецкий И.И, Неволин. В.К. Разработка зондовой нанотехнологии формирования элементов электроники на основе квазиодномерных проводов // Тезисы докладов II всероссийской научно-технической дистанционной конференции «Электроника».

    - Москва. 2003. - C. 107.

  10. Бобринецкий И.И., Строганов А.А. Атомная структура и электрические свойства пучков однослойных углеродных нанотрубок // Тезисы докладов V Всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике. - Санкт-Петербург. - 2003. C. 89.
  11. Бобринецкий И.И., Строганов А.А. Инвертор с линейной нагрузкой на основе углеродных нанотрубок // Тезисы докладов XI всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика – 2004». – Москва, 2004.- С. 7.
  12. Bobrinetskii I.I., Aksenov A.I., Chaplygin Yu. A., Nevolin V.K. Fet on carbon nanotubes bundle networks // I France-Russian Seminar. New achievements in material science. Book of abstract. Nancy. France. 2004. – Part III.8. - P. 162.
  13. Bobrinetskii I.I., Chaplygin Yu.A., Nevolin V.K., Stroganov A.A. Carbon nanotubes as a perspective material for microelectronics manufacturing // Proceedings of II Russian-Japanese seminar “Perspective Technologies, Materials and Equipments of Solid-State electronic Components”. - Moscow. 2004. - P.193196.
  14. Бобринецкий И.И., Булатов А.Н., Неволин В.К. Интегральная схема на основе пучков углеродных нанотрубок и квазиодномерного микросужения // Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии. IV международная конференция Кисловодск. -2004.- С. 233236.
  15. Аксенов А.И., Бобринецкий И.И., Неволин В.К. Элементы электроники на основе углеродных нанотрубок // Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология. III международная конференция. Материалы конференции. – Москва. - 2004. – С. 40.
  16. Axenov A.I., Bobrinetskii I.I., Bulatov A.N., Nevolin V.K. Fabrication of carbon nanotube-based devices for different applications in electronics 7th biennial international workshop “Fullerenes and atomic clusters”. Book of abstract. - St.-Petersburg.- 2005.- P. 255.
  17. Axenov A.I., Bobrinetskii I.I., Nevolin V.K., Simunin M.M. Single-wall nanotube transistor sensitivity to chlorine molecule presence in air // International conference “Micro- and nanoelectronics -2005” ICMNE-2005. Book of abstracts. Moscow Zvenigorod, Russia - 2005. – P1-21.
  18. Аксенов А.И., Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Симунин М.М. Температурные датчики на основе полупроводниковых углеродных нанотрубок // Электроника и информатика – 2005. V международная НТК. Тезисы докладов. – Москва. 2005. - С. 5.
  19. Бобринецкий И.И., Булатов А.Н., Неволин В.К. Первые макеты функциональных элементов углеродной наноэлектроники // Нанотехника. - 2006. - №2 (6). - С. 9-13.
  20. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Симунин М.М., Строганов А.А. Хартов С.В. Разработка подходов к массовому производству структур на основе углеродных нанотрубок // Актуальные проблемы твёрдотельной микроэлектроники. Х международная НТК. Труды конференции. Таганрог. ТРТУ. - 2006. – Ч.2. - С. 68.
  21. Бобринецкий И.И., Горшков К.В., Лосев В.В., Строганов А.А. Использование углеродных нанотрубок в тестовых структурах для калибровки зондов атомно-силовых микроскопов // Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология. V международная конференция. Материалы конференции. – Москва. - 2006. – С. 75.
  22. Бобринецкий И.И., Симунин М.М., Неволин В.К. Влияние паров летучих органических соединений на проводимость структур на основе углеродных нанотрубок // Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология. V международная конференция. Материалы конференции.– Москва. - 2006. – С.165.
  23. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Симунин М.М. АСМ – исследование углеродного композита, полученного методом каталитического пиролиза из газовой фазы этанола // XV Российский симпозиум по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел. Тезисы докладов. Черноголовка, 2007. - С. 50-51.
  24. Bobrinetskii I.I., Nevolin V.K., Simunin M.M., Khartov S.V. Carbon nanotube chemical ethanol vapour growth methods for application in electronics and nanomechanics // 8th biennial international workshop “Fullerenes and atomic clusters”. Book of abstract. St.Petersburg.- 2007.- P. 202.
  25. Бобринецкий И.И., Неволин В.К. Разработка методик диэлектрофореза углеродных нанотрубок при формировании элементов электронной техники // Химия твёрдого тела и современные микро- и нанотехнологии. VII международная конференция Кисловодск. -2007.-С.156-158.
  26. Бобринецкий И.И., Горшков К.В., Данькин Д.А. Влияние параметров переменного электрического поля на состав, плотность и ориентацию углеродных нанотрубок при высаживании из растворов методом диэлектрофореза // Научная сессия МИФИ-2008. Сборник научных трудов. Т.8. Автоматика и электроника в атомной технике. Микро- и наноэлектроника. М.: МИФИ, 2008. - С. 108-109.
  27. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Строганов А.А., Синякова В.А. Комплексное решение при реализации нанотехнологических проектов в учебно-исследовательском процессе // Наноиндустрия. - 2008. - №2. - С. 16- 18.
  28. Bobrinetskii I.I., Nevolin V.K., Simunin M.M., Gorshkov K.V. Carbon nanotube investigation and production for electronics and sensor application // Ninth Internetional Conference on the Science and Application of Nanotubes. Book of abstract. Le Corum, Montpellier, France. 2008. - P. 270.
  29. Бобринецкий И.И., Данькин Д.А. Применение методов электрофореза для сепарирования и исследования углеродных нанотрубок // Химия твёрдого тела и современные микро- и нанотехнологии. VIII международная конференция Кисловодск. - 2008. - С.10-11.
  30. Бобринецкий И.И., Громов Д.В., Полевич С.А., Неволин В.К. Радиационные эффекты в приборах на основе углеродных нанотрубок // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии. 18-я международная конференция. Материалы конференции. Севастополь. - 2008. - C. 662-663.
  31. Бобринецкий И.И., Горшков К.В., Симунин М.М. Сенсорные элементы на основе углеродных нанотрубок: от дискретных элементов к интегральным структурам // Сборник тезисов докладов участников Международного конкурса научных работ молодых ученых в области нанотехнологий. Международный форум по нанотехнологиям. Москва. -2008. - С.8-9.
  32. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Горшков К.В., Данькин Д.А. Формирование интегральных структур электроники на основе углеродных нанотрубок на пластинах диаметром 76 мм // Микроэлектроника и наноинженерия-2008. Международная научно-техническая конференция: Тезисы докладов. – М.: МИЭТ, 2008. - С. 57-58.
  33. Bobrinetskiy I.I., Nevolin V.K. Carbon nanotubes in electronics and sensor devices // 9th biennial international workshop “Fullerenes and atomic clusters”. Book of abstract. St.Petersburg. - 2009. - P. 233.
  34. Bobrinetskiy I.I., Nevolin V.K. Probe nanotechnology in electronics and nanosystems // Proceedings of the International Conference on physics, chemistry and application of nanostructures. Nanomeeting-2009. Minsk. – 2009. - P. 464466.
  35. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Петухов В.А., Комаров И.А. Разработка высокочувствительных сенсорных устройств на основе углеродных нанотрубок для детектирования биологически опасных газов // Book of absracts. International conference nanobiophysics: fundamental and applied aspects. Kharkov, Ukraine. – 2009. - P. 88.

Патенты РФ:

  1. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Строганов А.А., Чаплыгин Ю.А. Тестовая структура для определения геометрических размеров острия иглы сканирующего зондового микроскопа // Патент РФ на изобретение № 2317940 с приоритетом от 14 марта 2006 г. Патентообладатель МИЭТ.
  2. Хартов С.В., Симунин М.М., Неволин В.К., Бобринецкий И.И. Селективный датчик газов на основе системы осциллирующих нановолокон // Патент РФ на изобретение № 2317940 с приоритетом от 4 августа 2006 г. Патентообладатель МИЭТ.
  3. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Хартов С.В., Чаплыгин Ю.А. Способ формирования планарных молекулярных проводников в полимерной матрице // Патент РФ на изобретение № 2307786 с приоритетом от 2 мая 2006 г. Патентообладатель МИЭТ.
  4. Бобринецкий И.И., Горшков К.В., Неволин В.К. Сенсорная структура на основе квазиодномерных проводников // Патент РФ на изобретение № 2379671 от 23 октября 2008 г.

    Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 ||
     





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

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.