Кафедра микро- и наноэлектроники. Научная работа
В 1968 году создан научно-исследовательский сектор. В 1987 году научно-исследовательский сектор преобразован в научно-исследовательскую часть (НИЧ). В 1989 году НИЧ переведена на новые методы финансирования и хозяйствования с использованием формы хозрасчета.
В настоящее время в составе НИЧ функционирует 48 научно-исследовательских лабораторий, 9 исследовательских групп и 11 центров.
В выполнении научных исследований участвует профессорско-преподавательский состав университета, свыше 250 штатных научных и инженерно-технических работников, докторанты, аспиранты, магистранты и студенты, которые представляют научные школы, получившие признание не только в республике, но и за рубежом. Это - школы академиков Национальной Академии Наук Беларуси В.А.Лабунова и А.П.Достанко, докторов наук профессоров В.Е.Борисенко, В.А.Сокола, А.А.Кураева, И.В.Боднаря, , Л.М.Лынькова, А.П.Кузнецова, Н.Т.Квасова и др. Финансирование научно-исследовательской деятельности осуществляется за счет средств республиканского бюджета по государственным программам различного уровня, собственных средств промышленных предприятий, международных исследовательских центров и фондов, а также за счет контрактов с зарубежными фирмами. Университет участвует в выполнении 23 программ, в их числе 2 программы Союзного государства "Нанотехнология СГ", "Космос-НТ", 7 государственных научно-технических программ и 12 государственных программ научных исследований. Основными зарубежными партнерами университета являются научно-исследовательские организации и фирмы России, Китая, Индии, Италии, Кореи, Бельгии, Венесуэлы.
При Научно-исследовательской части функционирует Центр трансфера технологий в области радиоэлектроники (Центр), который создан в рамках Программы реализации Концепции развития вузовской науки.
Центр осуществляет свою деятельность, взаимодействуя с вузами Республики Беларусь, их научными подразделениями, предприятиями и организациями РБ, а также с международными и национальными организациями зарубежных стран по вопросам трансфера технологий.
Основными задачами Центра являются организация работ по концентрации и эффективному использованию для нужд республики научно-технического потенциала вузов в области радиоэлектроники и информатики; отбор коммерчески перспективных научно-технических разработок.
Изготовление научно-технической продукции по требованиям заказчика, обучение персонала, стажировки специалистов могут быть организованы по многим тематикам, в том числе - новые технологии в микроэлектронике:
- Ионно-плазменные и ионно-лучевые процессы и оборудование.
- Моделирование физико-химических процессов.
- Биомедицинская техника и технологии.
- Техническая диагностика структур и технологических сред.
- Материаловедение микроэлектроники.
- Электрохимическая алюмооксидная технология (ЭЛАТ) создания изделий электронной техники
- Сборочные процессы изделий электроники.
- ИК процессы и оборудование.
В 2018 году на базе НИЛ 4.2 создан Научно-технологический кластер микро- и наноэлектроники. Кластер предназначен для коллективного использования технологического оборудования и проведения совместных исследований в лабораториях, вошедших в его состав.
Центр коллективного пользования (Центр 4.11) «Наноэлектроники и новых материалов»
подробнее
Научный руководитель: - Борисенко Виктор Евгеньевич, профессор, д.ф.-м.н.
Директор: - Лешок Андрей Александрович, к.ф.-м.н.
Научные направления:
Направления исследований связаны с физикой и моделированием приборных структур и устройств следующих типов:
1) биполярных и униполярных элементов и схем микроэлектроники;
2) на эффекте одноэлектронного туннелирования;
3) на эффекте резонансного туннелирования;
4) на квантовых проволоках;
5) включающих углеродные нанотрубки, а так же связано с использованием нанотехнологий для медицинских и биологических приложений, созданием нано- и микроэлектромеханических устройств различного назначения
НИЛ 4.2 ТЕХНОЛОГИЯ ГИБРИДНЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ
подробнее
Заведующий НИЛ 4.2:
Основные направления научных и прикладных исследований и разработок:
-Электрохимические процессы анодирования Al, Ta, Nb, Ti и др., Электрохимические и химические процессы осаждения металлов (Cu, Ni, Fe) и полупроводников на основе халькогенидов меди, цинка и олова(SnS, SnS2, Cu2ZnSnS4).
-Разработка электрохимической алюмооксидной технологии (ЭЛАТ) изготовления гибридных интегральных схем и многокристальных модулей, включая основные базовые операции: вакуумное напыление, фотолитография, анодирование. Изготовление однослойных и двухслойных мембранных структур на основе наноструктурированного анодного оксида алюминия, в том числе со встроенными алюминиевыми и емкостными элементами.
Практическое применение разработок НИЛ 4.2:
алюминиевые анодированные основания (подложки); многоуровневые системы межсоединений; алюминиевые многовыводные корпуса; многокристальные модули; светодиодные матрицы; СВЧ-устройства гигагерцового диапазона; различные мощные радиоэлектронные устройства, устройства на основе регулярных наноразмерных структур; прецизионные мембраны с высокоупорядоченными каналами пор; нагревательные элементы на основе алюминия; малоинерционные датчики влажности и тонкопленочные температурные сенсоры и др.
На международных выставках разработки НИЛ 4.2 получали золотые и серебряные медали. Опубликовано более 200 статей и 3 монографии.
НИЛ 4.1 «Физика приборов микро- и наноэлектроники»
Заведующий лабораторией:Абрамов Игорь Иванович, д.ф.-м.н., профессор
Направления исследований связаны с физикой и моделированием приборных структур и устройств следующих типов: 1) биполярных и униполярных элементов и схем микроэлектроники;
2) на эффекте одноэлектронного туннелирования;
3) на эффекте резонансного туннелирования;
4) на квантовых проволоках;
5) включающих углеродные нанотрубки, а так же связано с использованием нанотехнологий для медицинских и биологических приложений, созданием нано- и микроэлектромеханических устройств различного назначения.
подробнее
НИЛ 4.3 «Материалы и структуры наноэлектроники»
подробнее
Заведующий лабораторией: Бондаренко Виталий Парфирович к.т.н, доцент
Заместитель заведующего лабораторией:Чубенко Евгений Борисович, к.т.н.
Направления исследований:
Разработка способов формирования и исследование структурных, оптических и электрофизических свойств нанокомпозитных материалов на основе полупроводниковых матриц пористого кремния, полученных методами электрохимического анодирования и химического травления, включающих металлические и полупроводниковые наночастицы, для создания оптоэлектронных, термоэлектрических и магнитоэлектронных устройств. Разработка и исследование характеристик устройств функциональной электроники, фотовольтаических приборов и фотокаталитических покрытий на основе широкозонных полупроводниковых соединений, таких как оксид цинка, оксиды переходных металлов, сульфиды и селениды металлов II-группы. Исследование анодных и катодных процессов в электрохимических системах для разработки технологий формирования сплошных и наноструктурированных покрытий из металлов, диэлектриков и полупроводников. Разработка и измерение параметров высокотемпературных, радиационно-стойких полупроводниковых приборов и компонентов СВЧ-устройств на основе кремния, КНИ и арсенида галлия.
НИЛ 4.4 «Компьютерное проектирование микро- и наноэлектронных систем»
подробнее
презентация лаборатории
и.о.заведующего лабораторией: Ловшенко Иван Юрьевич
Основные направления научных исследований:
теоретические исследования, компьютерное моделирование и проектирование технологических процессов изготовления полупроводниковых приборов и элементов интегральных микросхем (ИМС), в том числе функционирующих в условиях деструктивных воздействий;
- исследование и моделирование методами молекулярной динамики и квантовой механики (из первых принципов) характеристик перспективных материалов и структур, в том числе наноразмерных объектов, с использованием кластерных аппаратных средств (суперкомпьютеров);
- проектирование заказных (аналоговых, цифровых и смешанных) ИМС; подготовка проектов для изготовления на базе и с использованием субмикронных технологических процессов ведущих мировых foundry-производителей;
- разработка математических методов, алгоритмов и специального программного обеспечения, предназначенных для проведения статистического анализа и оптимизации параметров технологических процессов и приборных структур в сквозном цикле проектирования ИМС, производственных процессов, а также методов экстракции и верификации параметров SPICE-моделей полупроводниковых приборов.
НИЛ 4.5 «Нанофотоника»
подробнее
Заведующий лабораторией: Гапоненко Николай Васильевич, д.ф.-м.н., доцент, профессор кафедры микро- и наноэлектроники
Направления исследований связаны с синтезом и физико-химическими исследованиями низкоразмерных структур наноэлектроники и нанофотоники:
1. Пленочные структуры, сформированные золь-гель методом, для разработки тонкопленочных конденсаторов с высокой диэлектрической проницаемостью, мемристоров, фоточувстительных гетероструктур.
2. Многослойные периодические структуры, сформированные золь-гель методом - фотонные кристаллы и микрорезонаторы с направленной люминесценцией и перестраиваемой фотонной запрещенной зоной.
3. Люминесцентные порошки и покрытия, полученные золь-гель методом, для преобразования ультрафиолетового и инфракрасного излучения в видимое
4. Золь-гель синтез люминофоров в мезопористых матрицах - синтетических опалах, пористом кремнии, пористом анодном оксиде алюминия и формирование люминесцентных изображений и фотокаталитически активных покрытий.
5. Золь-гель синтез пористых и плотных неорганических перовскитов и исследование их оптических и электрофизических свойств.
Научные исследования проводятся совместно с ОАО «Интеграл», а также с университетами и академическими институтами Беларуси, России, Украины, Польши, Великобритании, Франции, Туниса, Индии. Сотрудниками лаборатории выполнен ряд международных проектов: INTAS-Belarus 97-250, INTAS 03-51-6486, NATO Collaborative Linkage grant N PST.CLG.978751, МНТЦ B-276.2). Выполняются совместные проекты с International Advanced Research Centre for Powder Metallurgy and New Materials (Индия) и Санкт-Петербургским государственным электротехническим университетом «ЛЭТИ».
Двум сотрудникам была присуждена стипендия Президента Республики Беларусь.
Научные работы НИЛ 4.5, согласно базе данных Scopus, цитировались более 850 раз.
Научные исследования проводятся совместно с ОАО «Интеграл», а также с университетами и академическими институтами Беларуси, России, Украины, Польши, Великобритании, Франции, Туниса, Индии. Сотрудниками лаборатории выполнен ряд международных проектов: INTAS-Belarus 97-250, INTAS 03-51-6486, NATO Collaborative Linkage grant N PST.CLG.978751, МНТЦ B-276.2). Выполняются совместные проекты с International Advanced Research Centre for Powder Metallurgy and New Materials (Индия) и Санкт-Петербургским государственным электротехническим университетом «ЛЭТИ».
Двум сотрудникам была присуждена стипендия Президента Республики Беларусь.
Научные работы НИЛ 4.5, согласно базе данных Scopus, цитировались более 850 раз.
НИЛ 4.6 «Интегрированные микро- и наносистемы»
подробнее
Заведующий лабораторией:
Лазарук Сергей Константинович, доктор физико-математических наук, профессор
Научный руководитель:
Лабунов Владимир Архипович, академик НАН Беларуси и иностранный член (академик) Российской Академии Наук, доктор технических наук, профессор.
Основные направления работ:
- Синтез углеродных наноматериалов (углеродные нанотрубки, графен);
- Разработка и изготовление изделий микро- и наноэлектроники на основе аллотропных форм углерода;
- Проектирование и изготовление МЭМС;
- Разработка электрохимических, плазменных и лазерных процессов формирования субмикронных и наноразмерных элементов электронных систем;
- Разработка технологии создания интегрированных систем на пластине;
- Формирование электрохимически наноструктурированных материалов (пористый кремний и пористые оксиды вентильных металлов ряда Al, Ti, W, Nb, Hf) и их применение для создания гидрофобных, фотокаталитически активных и биосовместимых покрытий);
- Разработка технологии формирования антиотражающих покрытий на основе наноструктурированных пористых пленок вентильных металлов и их оксидов;
- Разработка светоизлучающих диодов на основе наноструктурированного кремния;
- Интеграция оптических и металлических межсоединений на кремниевых подложках;
формирование микроканальных пластин кремния и анодного оксида алюминия для металлических межсоединений объемных микросборок.
НИЛ 4.7 «Устройства отобрaжения и обработки информации»
подробнее
Заведующий лабораторией: Смирнов Александр Георгиевич, д.т.н., профессор
Зам. заведующего лабораторией: Муха Евгений Владимирович, м.н.с.
Направления исследований
•наноматериалы и нанотехнологии в электронике и оптоэлектронике
•устройства обработки и отображения информации
•микродисплейные технологии и видеопроекционные устройства персонального типа
Основные разработки:
Проведение научно-исследовательских работ для создания перспективных приборов и устройств оптоэлектроники и нанофотоники с использованием разработанных наноматериалов и нанотехнологий
НИЛ 4.8 «Прикладная плазмоника»
подробнее
Заведующая лабораторией: Бондаренко Анна Витальевна, д.т.н., доцент
Заместитель заведующего лабораторией: Бурко Александр Александрович,
младший научный сотрудник, аспирант.
Основные направления научной деятельности:
Разработка технологии формирования, моделирование и экспериментальные исследования свойств плазмонных наноструктур. В частности, выполняются проекты по разработке (а) биосовместимых наночастиц, обладающих плазмонными и фотолюминесцентными свойствами, для применения в тераностике, (б) плазмонных и ап-конверсионных покрытий для повышения эффективности работы кремниевых солнечных элементов.
Основные разработки.
Разработаны материалы на основе кремниевых подложек, покрытых наночастицами или дендритами металлов, использование которых совместно с методом рамановской спектроскопии позволяет детектировать и изучать строение органических и биоорганических молекул в предельно низкой концентрации, что практически невозможно в случае применения доступных на настоящий момент техник молекулярного анализа. В лаборатории налажено мелкосерийное производство этих подложек.
Научно-инженерно-образовательный Центр 4.9
«Центр плазменного и биомедицинского инжиниринга»
подробнее
Начальник центра:
Научный руководитель: Осипов Анатолий Николаевич, в.н.с., канд. техн. наук, доцент
Сотрудники:
Основные направления научных исследований:
1. Вакуумные плазменные, ионно-плазменные и ионно-лучевые устройства и технологии для очистки, активации, травления поверхности, а также осаждения функциональных покрытий и создания наноструктур;
2. Системы и технологии плазмы атмосферного разряда для очистки, активации и модификации поверхности минеральных и биообъектов при атмосферном давлении;
3. Приборы и устройства для спортивной медицины и диагностики
Основные разработки:
Система генерации плазмы при атмосферном давлении и технология очистки и активации поверхности позволяющая повышать ее гидрофильные свойства; ВЧ источник плазмы высокой плотности и технология осаждения защитных и просветляющих алмазоподобных углеродных покрытий; магнетронные распылительные системы и технология осаждения покрытий и формирования наночастиц; ионно-лучевые источники и технологии ионно-лучевой обработки с их применением; система генерации «холодной» плазмы для применения в биологии и медицине.
На базе центра в мае 2021 года открыта отраслевая лаборатория «Приборы, системы и технологии медицинского назначения».
НИЛ 4.10 «НАНОТЕХНОЛОГИИ»
подробнее
Заведующий лабораторией: Горох Геннадий Георгиевич к.т.н.
Заместитель заведующего лабораторией: Плиговка А.Н. - н.с., к.т.н.
Направления исследований:
Управляемый направленный синтез новых функциональных материалов и покрытий на основе анодных оксидов алюминия и переходных металлов, металлических, металлоксидных и полупроводниковых наноструктур, исследование механизма образования и роста, их структуры и физико-химических свойств, зависимостей "структура - свойства".
Разработка электрохимических процессов формирования тонкопленочных элементов и структур на основе наноструктурированных материалов для микро- и наноэлектроники, микро- и наномеханики, оптоэлектроники и мембранной техники.
Основные разработки.
Микромощные химические газовые сенсоры и микросистемы на основе наноструктурированных материалах и нанопористых подложках и мембранах; матрицы полевых эмиссионных катодов на основе массивов углеродных нанотрубок и металлических нанопроводов; интегральные автоэмиссионные элементы для вакуумных микроэлектронных приборов; прецизионные термостабильные тонкоплёночные резисторы на основе пленок с островково-сетчатой наноструктурой и высокодобротные тонкопленочные конденсаторы на основе пленок со столбиково-матричной наноструктурой;