Перечень инновационных проектов:

1. исследование свойств материалов нано- и микроэлектроники и структур на их основе;
2. разработка и изготовление  автоматизированных комплексов для исследования материалов и структур нано- и микроэлектроники;
3. разработка сенсоров нового поколения для экспресс-анализов и мониторинга газового состава сред;
4. разработка пористых матриц для создания приборов наноэлектроники и хранения био- и наноматериалов;
5. разработка технологии управляемого синтеза плёночных структур со стабильными выходными параметрами.

Исследование свойств материалов нано- и микроэлектроники и структур на их основе

Для реализации этого направления исследований создана лаборатория, которая включает современное оборудование, позволяющее:

• исследовать морфологию поверхности плёнок с помощью комплекса сканирующей зондовой микроскопии, включающего атомно-силовой и сканирующий туннельный микроскопы;
• осуществлять неразрушающий контроль полупроводниковых пластин и структур (концентрации междуузельного кислорода и углерода замещения в кремнии, толщины эпитаксиальных слоев в различных структурах, включая кремний на сапфире);
• определять состав различных стекол (ФСС и БФСС); измерять параметры диэлектрических слоев;
• исследовать качественный и количественный анализ твердых, жидких и газообразных образцов;
• производить контроль качества продукции по ИК спектрам в химической, нефтехимической, фармацевтической, пищевой и парфюмерной промышленности;
• осушествлять экологический контроль, криминалистическую и другие виды экспертиз на ИК фурье-спектрометрах ФСМ 1201 и ФСМ 1202;
• в автоматизированном режиме исследоватьь параметры микро-, наносистем на уникальном оборудовании;
• исследовать качественный и количественный состав материалов методом рентгеновского флуоресцентного анализа;
• формировать плёночные структуры различными методами.

Авторы разработки:

• Аверин И.А. - д.т.н.. профессор
• Аношкин Ю.В. - к.т.н., доцент
• Головяшкин А.Н. - к.т.н., доцент
• Карманов А.А. - к.ф.-м.н, доцент
• Пронин И.А. - д.т.н., доцент

Разработка и изготовление  автоматизированных комплексов для исследования материалов и структур нано- и микроэлектроники

Цель исследований: развитие материально-технической базы учебного процесса в системе ВПО и повышение качества подготовки специалистов за счет разработки и изготовления автоматизированных комплексов нового поколения, реализации образовательных программ и внедрение современных технологий обучения.

Комплексы не имеют аналогов, базируются на современных информационных технологиях, учитывают специфику микро-, наносистем, адаптированы для обучения бакалавров и магистров в области микро-, наноэлектроники и приборостроения.

К настоящему времени комплексы используются более чем в 120 учреждениях ВПО, научно-исследовательских институтах, включая РАН. Методическое обеспечение стендов соответствует перспективным направлениям обучения в индустрии нано- и микросистем.

Авторы разработки:

• Печерская Р.М.- д.т.н., профессор
• Медведев С.П. - к.ф.-м.н., доцент
• Карпанин О.В. - старший преподаватель
• Мурашкин С.В.- ведущий электроник
• Вареник Ю.А. - к.т.н., доцент
• Метальников А.М. - к.т.н., доцент

Разработка сенсоров нового поколения для экспресс-анализов и мониторинга газового состава сред

Цель исследований: создание газовых сенсоров нового поколения с высокими чувствительностью, селективностью и энергоэффективностью.

Сфера применения сенсоров:

• теплоэнергетика;
• нефтегазовая промышленность;
• угледобывающая промышленность;
• ЖКХ;
• автомобильная промышленность;
• медицина;
• автоматизированные системы контроля метана и микроклимата.

Газовые сенсоры представляют диэлектрическую матрицу на основе оксида кремния, в которой располагаются полупроводниковые цепочки SnO2, являющиеся продуктом спинодального распада коллоидных растворов либо представляют структуру перколяционного стягивающего кластера.

Уникальность параметров газовых сенсоров достигается за счёт синергетически-кооперативных эффектов в наноматериалах, сформированных с помощью золь-гель-технологии.

Морфоструктура пленок, соответствующая спинодальному распаду и перколяционному стягивающему кластеру.  

Авторы разработки:

• Аверин И.А.- д.т.н., профессор
• Аношкин Ю.В.- к.т.н., доцент
• Головяшкин А.Н.- к.т.н., доцент
• Карманов А.А. -к.ф.-м.н., доцент
• Карпанин О.В. - старший преподаватель
• Метальников А.М. - к.т.н., доцент
• Мурашкин С.В. - ведущий электроник
• Печерская Р.М. - д.т.н., профессор
• Пронин И.А. - д.т.н. , доцент
• Рыжова Т.Н. - cтарший преподаватель

Разработка пористых матриц для создания приборов наноэлектроники и хранения био- и наноматериалов

Цель исследований: разработка технологии синтеза и изготовление матриц на основе анодированного оксида алюминия с управляемыми параметрами:

• глубина и диаметр пор;
• фрактальная размерность;
• извилистость пор.

Область применения матриц на основе пористого оксида алюминия:

• контейнеры для хранения и транспортировки нано- и биоматериалов;
• матричная основа для приборов нано- и микроэлектроники;
• сенсоры влажности.

Суть исследований: разработка физико-химических закономерностей формирования пористого оксида алюминия с заданными размерами пор Разработаны основы технологии синтеза сенсоров влажности, отвечающих самым современным требованиям: низкое энергопотребление, высокая стабильность, чувствительность на уровне зарубежных аналогов. Данные характеристики обусловлены наноразмерными эффектами в упорядоченных кристаллических материалах.

Матрицы с диаметром пор от 50 до 150 нм

Авторы разработки:

• Аверин И.А.- д.т.н.. профессор
• Губич И.А. - аспирант
• Пронин И.А. – к.т.н., доцент
• Дарвин В.Ю. - аспирант

Разработка технологии управляемого синтеза плёночных структур со стабильными выходными параметрами

Цель исследований:

создание многокомпонентных пленочных материалов с управляемыми свойствами и высокостабильных резистивных структур на их основе.

Область применения резистивных структур:

• чувствительные элементы датчиков;
• пассивные элементы микроэлектроники.

Суть исследований: разработка физико-химических закономерностей на низкоразмерном уровне и формирование многокомпонентных материалов и структур с заданными выходными параметрами.

Морфоструктура многокомпонентных пленок до и после отжига

Разработаны методики управления морфоструктурой и выходными параметрами резистивных структур на основе многокомпонентных хромоникелевых сплавов за счет условий конденсации, внешних факторов, включая отжиг, и синтезированы тонкопленочные структуры с характеристиками близкими к мировым аналогам.

Авторы разработки:

• Аверин И.А.- д.т.н., профессор
• Аношкин Ю.В. – к.т.н., доцент
• Головяшкин А.Н. – к.т.н., доцент
• Карманов А.А. - к.ф.-м.н , доцент
• Пронин И.А. - д.т.н., доцент

 По результатам НИР получены патенты РФ на изобретения и свидетельства о регистрации

За разработку газоаналитического мультисенсорного чипа на основе ZnO и способа его изготовления на основе золь-гель технологии в 2023 году получен патент на изобретение.