• 3 Электроника
• 10 Молекулярная физика
• 27 Микро- и наноэлектроника
• 67 Физика конденсированных сред
• 81 Физика микро- и наносистем

• Инжиниринговый центр
• Центр радиофотоники и СВЧ-технологий
• Центр экстремальной прикладной электроники
• Межведомственный центр компетенций развития радиофотоники
• Научно-исследовательская лаборатория «Низкотемпературные керамические технологии (LTCC) в микроэлектронике»
• Научно-исследовательская лаборатория «Разработка компонентов изделий твердотельной аналого-цифровой СВЧ электроники доверенного и экстремального назначения»

НОЦ «Нанотехнологии» был создан для проведения исследований и разработок в области некремниевой электроники, новых материалов и приборов.

Площадь около 1000 кв. м., 14 чистых комнат. Лучший из подобных центров в России. Мы работаем по принципу: Исследования → Технология → Прибор.

Разработка прорывных технологий устройств нового поколения для силовой электроники, СВЧ, оптоэлектроники и сенсорики на основе гетероструктур AIIIN/графен/кремний. Цель – создание унифицированной, низкозатратной технологии производства силовых, СВЧ, оптоэлектронных и сенсорных устройств различного назначения на основе гетероэпитаксиальных AIIIN структур и графена в комбинации с кремниевой КМОП технологией за счёт формирования высококачественных наноразмерных SiC и SiC/графен буферных слоёв на подложках кремния.

Нанофотоника, оптоэлектроника, терагерцовые материалы и технологии — область науки и техники, касающаяся проблем материалов, технологий и приборов, связанных с генерацией, преобразованием и регистрацией узкополосного и широкополосного электромагнитного излучения в т.ч. в инфракрасной и терагерцовой областях спектра, с учетом преимуществ использования новых материалов, нанотехнологий, фотонно-кристаллических структур, сверхбыстрых процессов динамики неравновесных носителей тока и когерентных процессов в низкоразмерных системах.

Создание сенсорных и актюаторных наноэлектромеханических элементов на базе кремниевых и керамических технологий микроэлектронной индустрии.

Генерация электромагнитного излучения при взаимодействии заряженных частиц с конденсированными средами, в том числе мощных импульсов терагерцового и рентгеновского излучения на компактных ускорителях.

Проведение фундаментальных и прикладных экспериментальных и теоретических исследований электрофизических и оптических свойств неупорядоченных органических полупроводников, а также разработка новых тонкоплёночных образцов и многослойных органических и гибридных гетероструктур для использования в качестве базовых элементов органической электроники.

Прохождение рентгеновских квантов и нейтронов через капиллярные структуры как разной природы, так и разной геометрии.

Применение масс-спектрометрии и спектрометрии ионной подвижности в актуальных задачах регистрации биологических нанодисперсных систем.

Спинтроника на основе 1D структур: разработка технологии формирования устойчивых длинных 1D кластеров магнитных атомов на высокоиндексных подложках для приборов с энергонезависимой работой. Разработка технологий «умных» функциональных наноматериалов для электронных приборов – «лаборатории на чипе», наносенсоров – дозаторов. Разработка технологий функциональных наноматериалов на основе нанопористых сред и композитов с уникальными транспортными свойствами.

Поведение вещества в экстремально сильных полях. Моделирование процессов создания материалов с уникальными свойствами для электроники и энергетики в сильных центробежных полях.

Информация:

• Беспроводная связь GSM, Wi-Fi, Bluetooth, GPS (СВЧ-транзисторы для усиления сигнала);
• Оптоволокно (лазеры для передатчиков, фотодетекторы);
• Микропроцессоры, преодоление закона Мура (размеры элементов <10 нм);
• Жесткие диски (спинтроника), флэш-память;
• Квантовые компьютеры – новый способ вычислений.

Энергетика:

• Солнечные батареи – на Земле и в космосе;
• Термоэлектрики;
• Преобразование постоянного и переменного тока (мощные транзисторы и диоды);
• Электроника для атомных электростанций;
• Энергосбережение (светодиоды).

Здоровье и безопасность:

• Терагерцовое излучение – просвечивает без вреда для организма. Системы безопасности аэропортов, медицинская диагностика;
• Мониторинг окружающей среды – сенсоры для определения состава вредных газов в атмосфере, опасных примесей в воде;
• Датчики взрывчатых веществ, срабатывающие от одной молекулы.

Поэтому мы проводим исследования в следующих важнейших областях:

• СВЧ-транзисторы и усилители на основе GaAs, InAs, InP;
• Мощные транзисторы на основе GaN и SiC;
• Транзисторы и другие приборы на основе графена;
• Органическая электроника – светодиоды, технологии для OLED дисплеев;
• Терагерцовая фотоника – источники ТГц излучения на основе фотопроводящих антенн, квантово-каскадных лазеров, компактных ускорителей электронов;
• Ионно-кластерные технологии – сверхточная полировка поверхностей (шероховатость менее 0,2 нм) для электроники, оптики и даже медицины;
• Спинтроника – новые материалы и наноструктуры для создания вычислительных систем и энергонезависимой памяти;
• Светодиоды – оптические, ультрафиолетовые;
• Датчики для измерения температуры и магнитного поля;
• Газовые сенсоры – ионизационные, химические, на основе нанотрубок и фотонных кристаллов.

Цель ИНТЭЛ — дать учащимся фундаментальные знания и практические навыки разработки и прототипирования современных электронных устройств: от компьютерного моделирования физических процессов и прогнозирования параметров разрабатываемых схем до исследования их характеристик и построения приборов на их основе.

Уникальная лабораторная база института позволяет студентам освоить практически все современные методы формирования и исследования электронных компонентов на основе уже используемых и даже самых новых перспективных материалов. Каждый студент ИНТЭЛ имеет возможность провести собственное актуальное исследование, по результатам которого спроектировать, разработать и изготовить свое электронное устройство.

Непрерывно совершенствуясь, мы предлагаем увлекательные программы и многочисленные возможности для обучения. Лаборатории института оснащены всеми необходимыми современными программными и аппаратными средствами, доступными студентам, как на бюджетной, так и на платной форме обучения.

Стриханов Михаил Николаевич, доктор физико-математических наук

Телефон: +7 (495) 788 56 99, доб. 9903

E-mail: MNStrikhanov@mephi.ru

Каргин Николай Иванович, проректор, заслуженный работник Высшей школы РФ, заслуженный деятель науки РФ, член Экспертного совета по проблемам интеграции образования, науки и промышленности Комитета Государственной Думы по образованию

Телефон: +7 (495) 788 56 99, доб. 8146

Веселов Денис Сергеевич, кандидат технических наук, доцент

Тел.: +7(495) 788-56-99, доб. 8992

E-mail: DSVeselov@mephi.ru

Егоров Антон Юрьевич, д.ф.-м.н., член-корреспондент РАН

E-mail: AYEgorov@mephi.ru

Тел.: +7(495) 788-56-99, доб. 8992

E-mail: AYEgorov@mephi.ru

1. «Исследование новых материалов, способов и схем построения сверхвысокочастотного интегрального электрооптического модулятора для информационно-телекоммуникационных систем следующих поколений», РФФИ. Руководитель Васильевский И.С., каф.67
2. «Исследование плазменных резонансов, возникающих при взаимодействии релятивистских электронов с метаноповерхностями», РФФИ Руководитель Сергеева Д.Ю.
3. «Создание физических моделей компактного монохроматического источника излучения», РФФИ Руководитель Тищенко А.А.
4. «Разработка каскадных схем для эффективного получения изотопомодифицированных материалов для топливных циклов перспективных ядерных реакторов и других приложений», РНФ Руководитель Смирнов А.Ю.
5. «Коллективные динамические явления в нанофлюидных системах нанопористой среды», РНФ Руководитель Борман В.Д.
6. «Создание теоретических основ для опережающего развития центробежных технлогий разделения изотопов» РНФ Руководитель Боговалов С.В.
7. «Исследования механизма газовой чувствительности полупроводниковых МДП структур», РНФ Руководитель Самотаев Н.Н.
8. «Разработка детекторов переходного излучения», РНФ Руководитель Смирнов А.Ю.
9. «Цифровая обработка сигналов в специализированной интегральной микросхеме для многоканальных детекторов», РНФ Руководитель Шумихин В.В.
10. «Теоретическое исследование неравновесного транспорта», РФФИ Руководитель Никитенко В.Р.
11. «Метаповерхности как объект и инструмент диагностики», РНФ Руководитель Сергеева Д.Ю.
12. «Исслледование влияния параметров лазерного излучения», РФФИ Руководитель Котковский Г.Е.

Так же на кафедрах и лабораториях нашего института ведутся разработки и моделирование деталей и приборов высокоточного анализа, таких как:

• Усилительный модуль СВЧ средней и высокой мощности сантиметрового диапазона частот для использования в бортовой аппаратуре КА «Глонасс-К»

  Усилительный модуль СВЧ средней мощности на гетероструктуре AlGaN/GaN диапазон рабочих частот 14…15 ГГц; коэффициент усиления на центральной частоте рабочего диапазона при компрессии 1 дБ – не менее 7 дБ; уровень максимальной выходной мощности в непрерывном режиме – не менее 7,5 Вт; номинальное напряжение питания («сток-исток») – не менее 48 В; коэффициент полезного действия (при компрессии по выходу 3 дБ) – не менее 30%;

• Устройство обнаружения биологических аэрозолей на основе проточной оптической технологии «Триггер-БИО»

  Создано автоматическое малогабаритное устройство обнаружения биологических аэрозолей, включающих вирусы, риккетсии, бактерии и бактериальные токсины, в реальном масштабе времени на основе проточно-оптической технологии с использованием светодиодов УФ-излучения. Шифр «Триггер-БИО». Неспецифическое экспресс-детектирование патогенных биологических агентов в воздухе осуществляется путем мониторинга приземного воздушного слоя и определения присутствия в отбираемой пробе потенциально опасного биологического аэрозоля на фоне аэрозоля мешающих примесей (почвенной пыли, пыльцы растений, спор грибов). В большинстве случаев методы определения основаны на проточно-оптической технологии. Суть технологии состоит в возбуждении и анализе флуоресценции и упругого рассеяния молекул биологических маркеров - ароматических аминокислот, NADH или флавинов при непрерывной прокачке воздушного потока через анализируемый объем. Особенностью технологии является возбуждение и регистрация спектральной информации от единичной частицы в потоке, непрерывная обработка этой информации путем сравнительного анализа интенсивностей рассеяния и люминесценции в выбранных спектральных диапазонах, сравнение результатов статистической обработки данных в виде образов аэрозолей в пространстве флуоресценции-рассеяния с базой данных и вынесение программой анализа решения о наличии биоаэрозоля в воздухе, либо о его отсутствии. К концу 2019 года был разработан опытный образец прибора и проведены его предварительные испытания. Испытания проводились на специализированной биоаэрозольной камере в ФГБУ «ФНИЦЭМ им. Н.Ф.Гамалеи». При этом получены рекордные характеристики по порогу обнаружения биоаэрозолей в воздушной среде: 7.10-7 мг/л. Время проведения анализа – 15 с.

• Аппаратно-программный комплекс для защиты информационной инфраструктуры автотранспортных средств «Караван-МИФИ» и Способ формирования высоковольтного карбидкремниевого диода на основе ионно-легированных p-n-структур

  Сотрудниками Инжинирингового центра НИЯУ МИФИ разработаны аппаратно-программный комплекс защиты информационной инфраструктуры автотранспортных средств «Караван-МИФИ» для создания отечественной интеллектуальной транспортной системы, удостоившийся золотой медали XVII Московского международного Салона изобретений и инновационных технологий «АРХИМЕД-2019» и способ формирования высоковольтного карбидокремниевого диода на основе ионно-легированных p-n-структур». За проделанную работу коллектив Центра был награжден серебряной медальюXVII Московского международного Салона изобретений и инновационных технологий «АРХИМЕД-2019».

• Базовая технология радиационно-ориентированного проектирования

  В рамках научных работ Центра экстремальной и прикладной электроники НИЯУ МИФИ получила развитие базовая технология радиационно-ориентированного проектирования широкой номенклатуры изделий СВЧ диапазона вида "система-на-кристалле" и "система в корпусе", ориентированная на отечественные кремниевые и арсенид-галлиевые контрактные производства. Предложенный подход обеспечит загрузку отечественных полупроводниковых фабрик заказами десятков дизайн – центров, сокращение сроков и стоимости разработки конкурентоспособной электронной компонентной базы твердотельной СВЧ электроники коммерческого, индустриального, космического и другого доверенного назначения.

• GEANT4-моделирование одиночных сбоев в цифровых интегральных схемах

  Предложен самосогласованный подход к моделированию частот одиночных сбоев от протонов по экспериментальной зависимости сечения сбоев от тяжелых заряженных частиц, и наоборот. Подход основан на Монте-Карло моделировании спектра линейных потерь энергии вторичных частиц, полученных при взаимодействии протонов с веществом. Метод расчета верифицирован на полетных данных частот сбоев в бортовой электронике космических аппаратов. Получена инженерная формула для оценочного пересчета сечения сбоев между данными по протонам и тяжелым заряженным частицам.