Сегодня - 16.11.2018

Сибирские ученые создают сенсоры для различных применений

04 октября 2018
 
Сотрудники Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН занимаются разработкой и созданием сенсорных устройств мирового уровня. Мелкосерийное производство изделий может быть реализовано на базе нового Центра полупроводниковых нанотехнологий, который планируется построить в рамках программы «Академгородок 2.0». 
 
Ноу-хау института — мегапиксельные фотоприемные модули для детектирования инфракрасного излучения. «Все привыкли, что в каждом телефоне есть камера, снимающая в видимом диапазоне, — рассказал заведующий лабораторией физико-технологических основ создания приборов на основе полупроводников ИФП СО РАН кандидат физико-математических наук Георгий Юрьевич Сидоров. — Но есть диапазон, который нельзя увидеть глазами: это инфракрасное излучение. Наш фотоприемник позволяет “увидеть” любое нагретое тело даже в абсолютной темноте».
 
Области применения таких приборов довольно широки. Это и медицина (анализ состояния человека по температуре его тела), и безопасность на производстве (оценка перегрева промышленных приборов), и космические наблюдения (расчет температуры поверхности Земли в целях обнаружения лесных пожаров), и военная промышленность (обеспечение видимости в условиях облачности, тумана, пылевых бурь).
 
Матрица инфракрасного фотоприемника
 
«Мы работаем в сторону увеличения размера и формата изделий, — пояснил Георгий Сидоров, — потому что чем больше пикселей, тем больше можно в данном диапазоне увидеть, в том числе из космоса. Второе направление, куда нам хотелось бы двигаться, — расширение числа спектров видимости, которые подходили бы как для помещений, так и для открытых территорий».
 
Еще одна перспективная разработка института — биохимический сенсор, позволяющий диагностировать злокачественные образования в человеческом организме. Прибор представляет собой кремниевую пластину толщиной меньше человеческого волоса и изготавливается на тонких слоях полупроводника. Любая частица, сорбированная на поверхности элемента, вызывает изменения в проводимости сенсора, это позволяет обнаружить патогенные частицы с высокой точностью. 
 
«Если нужен комплексный анализ крови на раковые заболевания, то необходим именно такой прибор, — прокомментировала заведующая лабораторией технологии кремниевой микроэлектроники ИФП СО РАН доктор физико-математических наук Ольга Викторовна Наумова. — В режиме реального времени он позволяет определить, есть ли у человека заболевание или нет. Детекция происходит, когда на поверхность сенсорного элемента наносится рецепторный слой (сыворотка крови). Элемент обладает фемтомольной чувствительностью — это соответствует мировому уровню».
 
Биосенсор
 
Основным заказчиком и предприятием для отработки технологии является Научно-исследовательский институт биомедицинской химии им. В. Н. Ореховича (Москва). Там происходит апробация белковых маркеров раковых заболеваний. Также в числе партнеров: Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, где получены уникальные результаты по детекции микроРНК маркеров рака легкого, а также ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН», где проводится диагностика маркеров инфаркта миокарда. В применении таких приборов заинтересован и Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» для обнаружения патогенных вирусов.
 
«На базе нашего института в рамках проекта “Академгородок 2.0” планируется строительство Центра полупроводниковых нанотехнологий, его площадь составит 10 тысяч квадратных метров, — сказал заместитель директора по научно-организационной работе ИФП СО РАН кандидат физико-математических наук Александр Владимирович Каламейцев. — Миссией Центра станет отработка технологий и прототипов, мелкосерийный выпуск продукции. Мы рассчитываем, что благодаря проекту достигнем мирового уровня организации научных исследований: будут так называемые чистые помещения и современное оборудование, которое позволит не только проводить научные исследования, но и оперативно испытывать технологии и предлагать их предприятиям для внедрения».
 
«Наука в Сибири»
 
Фото Александры Федосеевой
 
Поделись с друзьями: 
 

comments powered by HyperComments

Система Orphus