Ученые Московского политеха получили образцы малодефектных тонкопленочных материалов, используемых в устройствах наноэлектроники. Полученные образцы обладают уникальными физико-химическими и эксплуатационными характеристиками, необходимыми для создания энергоэффективных и экологически чистых устройств в автомобиле и ракетостроении.
Фото: Олег Харсеев, Коммерсантъ
Фото: Олег Харсеев, Коммерсантъ
Проект реализуется в рамках программы «Приоритет 2030» национального проекта «Наука и университеты».
«Наш проект рассчитан на три года. В ходе исследования мы получили лабораторные образцы тонкопленочных материалов нескольких соединений, изучили их структуру и частично определили свойства,— рассказал руководитель проекта Александр Казак.— Эти материалы имеют потенциальное применение в нелинейной оптике, так как обладают свойствами, которые могут быть использованы в качестве ограничителей лазерного излучения. Это может быть полезным для защиты глаз летчиков, приборов на самолетах и космических аппаратах, так как лазерное излучение может быть опасным для здоровья и зрения пилотов».
Разнообразие методов осаждения объектов на твердую подложку позволяет получать пленки с желаемыми структурными и оптическими характеристиками. В проекте российские ученые используют метод получения материалов, основанный на переносе плавающих слоев с поверхности раздела фаз воздух / вода на твердую подложку. Это позволяет достичь более высокой упорядоченности молекулярных слоев, чем в других методах.
Сначала ученые получают раствор органического соединения в легколетучем растворителе определенной концентрации. При этом сами соединения либо нерастворимы в воде, либо минимально растворимы. Далее, учитывая геометрические параметры молекул, наносится определенное количество раствора органического соединения на поверхность воды с помощью специальных дозаторов или микролитровых шприцов. Наносимый объем составляет десятки или сотни микролитров. После нанесения раствора на поверхность воды растворитель должен улетучиться в течение 15–20 минут, чтобы осталось только органическое соединение.
Следующий этап — формирование пленки с помощью специальных подвижных барьеров и контроля поверхностного давления. При достижении нужной структуры пленки она переносится на твердую подложку, в качестве которой используются различные материалы, такие как кремний или стекло с электродами. Если исследуются оптические свойства, то в качестве подложки используются кварцевые стекла.