Разработка технологий молекулярного наслаивания различных материалов, покрытий и структур, от стадии НИР до внедрения в производство
Оптические покрытия и элементы
Научная деятельность на базе собственного производства в Санкт-Петербурге
Наши компетенции
В структуре АО «СКТБ Кольцова» образован «Инженерный центр молекулярного наслаивания им. С.И.Кольцова»
Задачи «ИНЖЕНЕРНОГО ЦЕНТРА МОЛЕКУЛЯРНОГО НАСЛАИВАНИЯ ИМ. С.И.КОЛЬЦОВА»:
— разработка ТЗ и изготовление (совместно с партнерами) для специализированного оборудование для МН;
— разработка технологий молекулярного наслаивания различных материалов, покрытий и структур, от стадии НИР до внедрения в производство;
— нанесение тонких пленок различными методами, получение структур на их основе;
— изготовление оптических элементов;
— проведение НИР и НИОКР.
Наши возможности
Молекулярное наслаивание
Количество используемых одновременно прекурсоров:
4 жидких, 2 газообразных, 1 обогреваемый (твердый или жидкий)
Температура процессов: от 20 до 500 °С
Размеры обрабатываемых подложек: до 300х300 мм.
Магнетронное распыление
DC-магнетрон сканирующего типа
Поле напыления 700х700 мм
2 напылительные камеры
Фотолитография
Размер деталей до 400х400 мм
Минимальный размер элемента топологии: 4 мкм
Прочие технологии
Установка нанесения покрытий из паровой фазы УНБ-4 (париленовые покрытия).
Диагностика и исследования:
• Оптическая микроскопия
• Электронная микроскопия
• Атомно-силовая микроскопия
• Измерения угла смачивания поверхностей жидкостями
• Эллипсометрия
• Спектральные и временные исследования фото- и электролюминесценции
• Фотометрические измерения (яркость, освещенность, цветовые координаты)
• Измерение поверхностного сопротивления
• Электрические измерения
• Проведение испытаний на воздействие внешних факторов: температура, влажность, давление, соляной туман, механические воздействия
Молекулярное наслаивание
Наша миссия – развитие и внедрение в промышленность в Российской Федерации метода молекулярного наслаивания.
Молекулярное наслаивание – метод формирования конформных покрытий на поверхности твердофазной матрицы в результате последовательного формирования монослоев структурных единиц заданного химического состава в результате химической реакции между функциональными группами поверхности твердого тела и подводимыми к ним реагентами в условиях максимального удаления от равновесия.
Преимущества МН по сравнению с другими технологиями:
• Точность задания химического состава покрытия пленки;
• Точность задания толщины покрытия за счет параметров процесса (без дополнительного контроля);
• Минимальное количество структурных дефектов и примесей;
• Hет жестких требований к чистоте прекурсора.
Технические преимущества:
• Конформное формирование покрытия;
• Равномерное нанесение покрытия на 3Д поверхности;
• Возможность формирования покрытий внутри материалов с открытыми порами;
• Возможность формирования покрытий внутри узких каналов, щелях.
Суть химического метода
Метод заключается в последовательной обработке подложки парами веществ, в данном примере (см. рис.) триметилалюминия (ТМА) и воды, которые вступают в химическую реакцию на поверхности подложки. В результате реакции образуется тонкая пленка продукта реакции, в примере это оксид алюминия.
Принципиальные отличия метода МН от метода химического газофазного осаждения:
• в химическом газофазном осаждении реакция идет по всему объему камеры и количество продуктов реакции, которое осядет на подложку, определяется количеством реагентов и временем реакции;
• в методе МН в реакцию вступают только реагенты (точнее их составляющие), осевшие на поверхность подложки путем присоединения их на свободные связи атомов подложки. Все «лишние» реагенты удаляются из камеры в цикле продувки. А реакция веществ в объеме камеры невозможна, т.к. одновременно в камере оба исходных вещества не находятся.
Таким образом, количество продуктов реакции (т.е. толщина тонкой пленки) зависит только от количества свободных химических связей на подложке и от количества циклов процесса. При этом за цикл процесса не может осесть больше, чем моноатомный слой. Первый параметр является константой процесса, а второй легко и точно задается управлением установкой, таким образом толщина наносимой пленки может задаваться с точностью до моноатомного слоя!
Возможность получения очень тонких пленок не только обеспечивает требование миниатюризации электронных приборов, но и позволяет создавать структуры с уникальными свойствами.
Коллектив научных сотрудников
Кандидат химических наук – Юрий Станиславович Кольцов, научный руководитель, выпускник ЛТИ им. Ленсовета (специальность – химическая технология пластических масс), автор более 20 патентов.
Аспирант – Меш Максим Владимирович,
оперативное руководство, выпускник Физико-Технического факультета СПБГПУ, специальность – физика твердого тела, автор 14 патентов.
Научные консультанты:
Малыгин Анатолий Алексеевич
– доктор химических наук, заведующий кафедрой химической нанотехнологии и материалов электронной техники СПбТИ (ТУ), один из ведущих в мире специалистов по молекулярному наслаиванию
Компан Михаил Евгеньевич
– доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН. Специализация – оптика полупроводников.
В составе отдела, кроме сотрудников опытного производства, 2 доктора наук.
Список публикаций наших сотрудников, по работам, выполненным в НИО «СКТБ Кольцова»
Список публикаций наших сотрудников, по работам, выполненным в НИО «СКТБ Кольцова»
1. Меш М.В., Компан М.Е., Вербо В.А., Волков Д.Ю., Колоколов Д.С. Фотостимулированная электролюминесценция тонкопленочных структур ZnS:Mn / Журнал Технической физики — 2023.- — 10 -c.1470-1476
2. Марков Л.К., Павлюченко А.С., Смирнова И.П., Меш М.В., Колоколов Д.С., Пушкарев А.П. Исследование особенностей нанесения нанослоев Al2O3 методом атомно-слоевого осаждения на структурированные пленки ITO / Физика и техника полупроводников — 2022.- 56 — 8 -c.825-830
3. A.S. Pavluchenko, L.K. Markov, I.P. Smirnova, V.V. Aksenova, M.V. Mesh, D.S. Kolokolov ZnS:Mn electroluminescent display based on nanostructured indium tin oxide films / Materials Letters — 2024.- 372 — -c.137040
4. Бриллиантов В.Д., Грузевич. Ю.К., Балясный Л.М. Микроканальная пластина с повышенной долговечностью для современных ЭОП / ХII научно- практическая конференция с международным участием «Наука настоящего и будущего» — 2024.- 2 — -c.32-37
5. Аксенова В.В., Смирнова И.П., Марков Л.К., Павлюченко А.С., Колоколов Д.С., Волков Д.Ю. Смачиваемость прозрачных проводящих наноструктурированных покрытий ITO и ITO/Al2O3 / ФизикА.СПб/2022 — 2022.- 16 — 1.1 -c.404-410
6. Аксенова В.В., Меш М.В., Колоколов Д.С., Карцева Т.Ю., Федоров Н.А., Павлюченко А.С. Декоративные защитные покрытия, наносимые методом атомно-слоевого осаждения, и расчет спектральных характеристик таких покрытий / ФизикА.СПб/2022 — 2022.- 16 — 1.2 -c.165-171
7. L.K. Markov; A.S. Pavluchenko; I.P. Smirnova; V.V. Aksenova; M.A. Yagovkina; V.A. Klinkov Formation of the Structured Indium Tin Oxide Films by Magnetron Sputtering / Thin Solid Films — 2023.- 774 — -c.
8. DS Shestakov, AY Shishov, MV Mesh, II Tumkin, SV Makarov, LS Logunov Copper Grid/ITO Transparent Electrodes Prepared by Laser Induced Deposition for Multifunctional Optoelectronic Devices / Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics — 2022.- 86 — -c.201-206
9. Шестаков Д.С., Логунов Л.С., Комлев А.Е. Лазерная металлизация криволинейных поверхностей из глубоких эвтектических растворов / Письма в ЖТФ — 2024.- 50 — 24 -c.19-21
Контакты АО «СКТБ КОЛЬЦОВА»
Россия, г. Санкт-Петербург,
198095, ул. Маршала Говорова, д. 29
Литера О, 4-й этаж.
E-mail: mail@koltsov-kb.ru
Отдел технической поддержки:
E-mail: support@koltsov-kb.ru