Московский государственный институт электронной
техники - технический университет

МИЭТ-ТУ
Министерство образования России

124498, Москва, К-498, МИЭТ
Тел.: (095) 532-89-88, (095) 532-98-33
Факс: (095) 530-22-33
E-mail: scme@miee.ru

Научно-исследовательская лаборатория сверхпроводниковой микроэлектроники (НИЛ СПМЭ) создана в 1989 году в рамках научно-исследовательской части МИЭТ. На сегодняшний день численность лаборатории - 7 человек. Занимаемые производственные площади - 100 м2. В лаборатории имеется современное аналитическое и технологическое оборудование: установки магнетронного напыления, установка высокотемпературного отжига, гидравлический пресс для формования керамических образцов, комплект оборудования для фотолитографии, автоматизированные измерительные комплексы для электрофизических измерений и измерений магнитных свойств ВТСП материалов и структур на их основе. Кроме того, для сотрудников лаборатории имеется доступ к исследовательскому оборудованию, имеющемуся в МИЭТе, в том числе, установке рентгеноструктурного и рентгеноспектрального анализа, растровому электронному микроскопу, туннельному микроскопу, прибору ИК-спектрометрического анализа. Все измерительное оборудование обеспечено программными средствами.

Основные направления деятельности НИЛ СПМЭ в области сверхпроводников:

  • получение и исследование высокотемпературных сверхпроводников в объемном и пленочном виде;
  • конструкторско-технологическая разработка ВТСП структур и электронных приборов на их основе.
  • ОСНОВНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ

    1. Разработан процесс изготовления объемных сверхпроводников системы
      Y-Ba-Cu-O (Tc =
      89 K; DELTA T = 1 K) и системы Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O (Tc = 112 K; DELTA T = 3-4 K).
    2. Разработан процесс изготовления толстопленочных и тонкопленочных структур
  • YВa2Cu3Oх/ZrO2(Y)/a-Al2O3 и YВa2Cu3 Oх/SrTiO3 с критическими параметрами Tc = 88 K, Jc (77 K) > 106 A/см2 ,
  • Bi1,7Pb0,4Sr2Ca2Cu3Oх /MgO, Bi1,7Pb0,4Sr2Ca2Cu3Oх/SrTiO3 с критическими параметрами Tc = 105 K, Jc = 5*104 A/см2.>
  •    3. Разработаны и изготовлены экспериментальные образцы сверхпроводниковых электронных приборов:

            -   микрополосковые СВЧ резонаторы (добротность 2000 на частоте 12 ГГц),
            -  двухкаскадный малошумящий СВЧ приемник,
            -  болометр (чувствительность 15 В/Вт; плотность шумов 5 нВ/vГц),
            -  планарный датчик магнитного поля (чувствительность 500 В/Тл).

    Изготовленные в НИЛ СПМЭ сверхпроводниковые тонкопленочные структуры иттриевой и висмутовой (2223) систем прошли успешные испытания в совместном российско-американском космическом эксперименте MIDAS в центре НАСА и на борту комплекса МИР. Контракт NAS15-10110 по программе Мир-НАСА.

    ВЕДУЩИЕ СПЕЦИАЛИСТЫ

    НИЛ СПМЭ
    Тел.: (095) 532 89 88
    scme@miee.ru

    Григорашвили Юрий Евгеньевич, к.т.н. - начальник лаборатории
    Волик Нина Николаевна, к.т.н. - с.н.с.
    Ичкитидзе Леван Павлович, к.ф.-м.н. - с.н.с.
    Суханова Лилия Семеновна, к.х.н. - доцент
    Мингазин Владислав Томасович - н.с.
    Полякова Елена Викторовна - инженер-исследователь

    КООПЕРАЦИИ

    МИЭТ-ТУ

    Тбилисский государственный
    университет,
    Республика Грузия

    Определение механизмов поглощения электромагнитного поля радиочастотного диапазона методами ЯМР в ВТСП керамических материалах

    ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И
    ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА

    Год приобретения
    1988 г.

        Растровый электронный микроскоп Philips SЕM-515.
         
       Разрешение 20 нм, ускоряющее напряжение 16 КВ. Энергодисперсионный рентгеновский микроанализ
              с чувствительностью -0,5 вес. % от Mg .

        Установка совмещения и экспонирования с УФ освещением - ЭМ-5006 А.
             Минимальный размер элемента на фотошаблоне ~ 3 мкм.

    1991 г.

        Вакуумная установка ВЧ магнетронного распыления.
             ВЧ распыление, турбомолекулярная система откачки, мишень 100 мм.

        Прибор для ИК-спекрометрического анализа SPECORD IR754.
             В диапазоне 2,5 - 25 мкм.

    1993 г.

        Вакуумная установка ПТ магнетронного распыления.
             Специальная оснастка подколпачного устройства.

    1998 г.

        Установка высокотемпературного отжига.
             Точность поддержания температуры ± 0,3оС при Т=900оС.

    1999 г., 2002 г.

        Универсальный сканирующий зондовый микроскоп Solver –P47 (1991 г.), Solver –P47 H(2002 г.).
             Сканирующий туннельный режим – 1 нм – 50 мкм.
                Атомно силовой режим – 10 нм – 50 мкм.
                Возможность измерения рельефа поверхности, электрических, магнитных, емкостных свойств.
                Проведение механической и электрической литографии.

    2001 г.

        Автоматизированная система на базе ПК для измерения электрофизических параметров ВТСП структур.
                Область измерения критической температуры - 77-300 К.
                Величина измерительного тока - 0,1 мкА – 100 мА.
                ВАХ, зависимости критического тока от температуры, от магнитного поля (до 100 мТл),
                от угла между направлением внешного магнитного поля и поверхностью образца в области – (0-400) град.


    РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
    ЗА ПОСЛЕДНИЕ 5 ЛЕТ

        Ю.Е. Григорашвили - руководитель
                Получение текстурированных тонких ВТСП пленок системы Bi(Pb)2-Sr2Ca2Cu3Oх, Тс~ 110 К.
                Grigorashvily Y.E, Volkov S.I., Sotnikov I.L.,.Mimgazin B.T. On- orbit investigation of the electrical properties of the HTSC film structures.
                 - Physica C, 2000, 336, p.19-26
                Grigorashvily Y.E, Volkov S.I., Sotnikov I.L. Formation of thin Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O films by exsitu magnetron sputtering.
                - Supercond. Sci.Tecnol.,1999, 12, p. 270- 273


        Ю.Е. Григорашвили, Л.П. Ичкитизе, Н.Н. Волик, В.Т. Мингазин
                  Магнитосопротивление и магниточувствительность керамических ВТСП материалов и пленочных структур системы
                Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O.
               Волков С.И., Григорашвили Ю.Е., Ичкитидзе Л.П. Датчики на основе высокотемпературных сверхпроводников.
               - Известия вузов, серия Электроника, 2000, № 4-5, с. 128 - 132
               Григорашвили Ю.Е., Ичкитидзе Л.П, Мингазин В.Т., Суханова Л.С. Магнитная чувствительность сверхпроводниковых пленок
               Bi1,7Pb0,4Sr2Ca2Cu3Ox
    .
                - Известия вузов,серия Электроника, 2002, № 2, с. 103-104
                   Grigorashvily Y. E., Ichkitidze L. P. Transport and magnetic properties of Bi1,7Pb0,4Sr2Ca2Cu3Ox ceramic in magnetic field (< 5 mT).
                - 10 th International Workshop on Critical Currents, IWCC 2001, June 4-7, 2001, Gottingen, Germany.
    Proceedings, pp. 308-310
                Ичкитидзе Л.П. Сверхпроводниковый переключающий элемент.
                - Патент РФ на изобретение № 2181517, Москва, 20 апреля 2002 г


    РАЗРАБОТКИ, ИМЕЮЩИЕ ПРИКЛАДНОЙ ПОТЕНЦИАЛ

    МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

    1. Текстурированные тонкопленочные ВТСП материалы системы Bi(Pb)SrCaCuO.

  • Критическая температура - > 102 K.
  • Плотность критического тока - 104 А/см2
  • Область применения – криоэлектроника, возможно изготовление небольших партий изделий по заказам.

                    Патент РФ приоритет №2002125480 от 25 сентября 2002 г.

    2. Магниторезистивный датчик на основе керамических ВТСП материалов системы Bi(Pb)SrCaCuO.

  • Порог чувствительности магнитного поля ~5 нТл.
  • Диапазон измерения ~ 1мТл–5 нТл.
  • Диапазон частоты ~ 0–50 МГц.
  • Область применения - дефектоскопия, металлодетектирование, регистрация слабых постоянных и переменных магнитных полей.

                Патент РФ на изобретение № 2181517 от 20 апреля 2002 г.

    3. Датчик слабого магнитного поля на основе керамического ВТСП материала системы Bi(Pb)SrCaCuO типа «феррозонд».

  • Диапазон измерения ~ 100 мкТл –0,5 нТл.
  • Диапазон частоты ~ 0 – 50 кГц.
  • ТЕХНОЛОГИИ

    Способ получения текстурированного ВТСП пленочного материала состава Bi1,7Pb0,4Sr2Ca2Cu3 в режиме «exsitu»

  • Толщина пленок ~ (0,05 – 1) мкм.
  • Критическая температура - > 102 К.
  • Плотность критического тока - > 104 А/см2.
  • Область применения– криоэлектроника.


    ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ И
    РАЗРАБОТАННАЯ АППАРАТУРА

    Автоматизированная система на базе ПК для измерения электрофизических параметров ВТСП структур.

  • Температурный диапазон - 77-300 К.
  • Величина измерительного тока - 0,1 мкА – 100 мА.
  • ВАХ, зависимости критического тока от температуры, от магнитного поля (до 100 мТл), от угла между направлением
    внешнего магнитного поля и поверхностью образца в области – (0-400) град.

    Область применения - криоэлектроника, полупроводниковая электроника