play-rounded-fill
Новости

Российские наноиглы продлят срок работы рентген-аппаратов в десятки раз

Увеличить срок работы рентгеновских аппаратов в 10-50 раз позволят кремниевые наноиглы, полученные благодаря авторской технологии ученых СПбПУ. По словам специалистов университета, они уже получили наименьшие в России монолитные кремниевые иглы и научились задавать образцам необходимые параметры.

На сегодняшний день в высокотехнологичных портативных устройствах, электронике и медоборудовании используются наноструктуры. Вместе с тем их получение остается дорогостоящим и трудоемким процессом. Например, установка для формирования высококачественных нанокомпонентов методом фотолитографии в глубоком ультрафиолете стоит порядка 13 млрд рублей, и производит ее только одна зарубежная фирма.

Специалисты вуза разработали собственную технологию для формирования кремниевых монолитных структур, которая заключается в сочетании безмасочной наносферной литографии и плазмохимического травления при “комнатной” температуре.

В результате ученые научились создавать наноструктуры из кремния в форме игл. Проведенные исследования позволили задавать наноиглам различные размеры с высокой степенью контроля и воспроизводимостью. Авторам методики удалось получить наименьшие в России монолитные структуры с диаметром основания 72 нм.

Эта технология имеет ряд преимуществ перед аналогичными, в частности она не требует использования дополнительного шаблона, с помощью которого рисунок будет переноситься на кремниевую пластину, а также позволяет проводить процесс плазмохимического травления без использования сверхнизких температур.

Благодаря возможности контролируемо изменять размер игл, формирующихся в упорядоченный массив, наноструктуры можно использовать под конкретные нужды отечественного высокотехнологичного оборудования.

Например, разработка поможет значительно продлить срок эксплуатации рентгеновских аппаратов. В таких приборах часто применяются лампы с “горячими” катодами, но они быстро приходят в негодность, а также требуют времени на нагрев. В свою очередь созданные исследователями наноиглы можно использовать в качестве “холодных” катодов, которые не требуют предварительного нагрева. За счет этого такие элементы будут работать в 10–50 раз дольше и на их активацию понадобится меньше времени.

В ближайшем будущем на базе СПбПУ планируют собрать промышленные образцы установок для сочетания безмасочной наносферной литографии и плазмохимического травления с машинным обучением. Далее ученые будут осваивать технологии формирования наноструктур других геометрических форм, что значительно расширит возможности для развития отечественных высоких технологий.

Источник: ria.ru