ИНСТИТУТ ПО ЕЛЕКТРОНИКА НА БАН
"АКАДЕМИК ЕМИЛ ДЖАКОВ"

бул."Цариградско шосе" 72, 1784-София, България


 

ЛАБОРАТОРИЯ ФИЗИЧНИ ПРОБЛЕМИ НА ЕЛЕКТРОННОЛЪЧЕВИТЕ ТЕХНОЛОГИИ

БГ-езикEnglish
   
Научноизследователска дейност Персонал Публикации Проекти Постери

    

НАУЧНОИЗСЛЕДОВАТЕЛСКА  ДЕЙНОСТ

    

Електроннолъчевите технологии и апаратури са високотехнологични, екологични, ресурсоспестяващи методи и устройства, ключови за развитието на конкурентноспособна продукция с високо качество и за постигане на устойчиво развитие, базирано на знанието. Те са в основата на техническия прогрес в микро- и нано-електрониката, в получаването на нови материали и при създаване на нови конструкции на прибори и прецизни машини. Намират все по-широко приложение в индустрията на напредналите индустриални страни и нови области на изследвания свързани с развитие и оптимизиране на приложенията на електронни снопове в нанотехнологиите, биотехнологиите и др.

Лаборатория "Физични проблеми на електроннолъчевите технологии" (ФП на ЕЛТ) на Института по електроника при БАН (ИЕ-БАН) е единственото научно-изследователско звено в страната, което решава научно-изследователски и научно-приложни задачи, свързани с използването на електроннолъчевите технологии в науката, промишлеността и други области от живота на страната. В Лабораторията се провеждат изследвания в тази област, които включват: физиката и характеризиране на интензивни електронни снопове; теоретично и експериментално изследване на проникването на ускорени електрони и йони във веществото; разработване на физични модели и компютърни програми за числено изследване и моделиране на процесите на субмикронна и наноразмерна електронна и йонна литография (ЕЛ и ЙЛ); физични процеси и приложения на термичната електроннолъчева обработка, електроннолъчево топене и рафиниране (ЕЛТР) на метали и сплави във вакуум, електроннолъчево заваряване (ЕЛЗ) и повърхностна термична модификация на материали, компютърно моделиране и оптимизация на процесите при термична електроннолъчева обработка, управление и автоматизация на електроннолъчеви технологии; компютърна симулация на сигнала при изследване на повърхности и тънкослойни структури с електронна спектроскопия.

Научната активност и научните резултати на лабораторията са в две от четирите стратегически научни направления на ИЕ - Тема 1. Методи за създаване и обработка на нови материали и тяхното характеризиране. Наноматериали, технологии и приложения. и Тема 4. Теоретични изследвания и моделиране на взаимодействието на електромагнитно лъчение и снопове от заредени частици с веществото.

Разработен е фазов анализ на интензивни електронни снопове, приложим при компютърен дизайн на електроннооптични системи и при характеризиране на интензивни електронни снопове.

В областта на микро- и нано-структурирането с електронна и йонна литография са разработени физични модели и е създаден пакет от приложни програми за симулиране проникването на електрони и йони в резисти и за проявяването на модифицирания образ в резиста, като се отчитат особеностите на нелинейното разтваряне на резистите, което е съществено при оптимизиране на технологиите за наноструктуриране. Изяснени са някои тенденции в развитието на електронната и йонна литография на микро- и нано-структури. Постигнатите резултати в тази област направиха лабораторията желан партньор за сътрудничество с германски, гръцки, японски, словашки, украински и китайски учени в редица проекти, вкл. финансирани от европейски източници.

При използване на най-мощните снопове за получаване на чисти метали и рециклиране на метални отпадъци във вакуум са изучени процесите на рафиниране и топлинните процеси и са разработени конкретни технологии за електроннолъчево топене. Въведено е компютърно моделиране на процесите при ЕЛТР като на тази основа се изследват особеностите на процеса и се оптимизира чистотата на получаваните метали, като са получени рекордно чисти метали. Постиженията в тази област дават възможност и за партньорство на лабораторията с научни центрове и фирми от страната и чужбина (C-MET, Индия; Starck, САЩ, ИППК ЕООД, Таргетс ООД, COMETECH ООД и др.).

Предложен е нов физичен модел на ЕЛЗ, базиран на представата за самофокусировката и разсейването на интензивния електронен сноп в парите на обработвания материал. Използва се статистически анализ на експерименталните данни от заварени структури за изграждане на модели, предсказващи резултатите от заваръчния процес, оптимизация на технологията и повишаване на качеството на получаваните детайли, автоматизация на електроннолъчево заваряване. Успешно сътрудничество в тази област с Националния Изследователски Политехнически Университет, Перм, Русия.

В резултат от дългогодишно научно сътрудничество с японски учени е разработен модел за компютърна симулация на сигнала при изследване на повърхности и тънкослойни структури с електронна спектроскопия. Изграден е българо-японски център по модификация на материали с електронни и йонни снопове с Хирошимския технологичен институт.

Членове на колектива са удостоени с множество национални и академични награди у нас и в чужбина за приноси в областта на физическата електроника, нанотехнологиите и наноелектрониката, техническия прогрес, математиката, учебния процес и др. Изнасяли са поканени лекции и доклади в академични институции и във фирми в Япония, Германия, Индия, САЩ, Румъния, Русия и др. Колективи от Лабораторията провеждат активно съвместни изследвания с учени от много страни.

Лаборатория "ФП на ЕЛТ" работи и успешно е изпълнила международни проекти, финансирани от Европейския съюз и НАТО, двустранни договори и сътрудничества с изследователски организации от Германия, Япония, Русия, Словакия, Индия, Китай, Полша, Украйна, Румъния и др., проекти, финансирани от Фонд "Научни изследвания", от министерства, ведомства, фирми от САЩ, Канада, България, договори, финансирани от Националния иновационен фонд към Изпълнителната агенция за насърчаване на малките и средни предприятия към министъра на икономиката и енергетиката (ИАНМСП).

По-важни текущи договори и сътрудничества: два проекта, финансирани от Фонд "Научни изследвания", 1 проект по Програма за подпомагане на млади учени и докторанти на БАН, проект с Института по информатика на Словашката Академия на Науките, финансирани от Фонд "Научни изследвания", сътрудничества с Хирошимския Технологичен институт, Япония, с Националния Технически Университет на Украйна "Киевски политехнически институт", с Националния Институт по Лазери, Плазма и Радиационна Физика на Румънската Академия на Науките, с фирми.

Резултатите от изследванията на колектива са публикувани в над 350 публикации, от които значителна част в авторитетни международни научни списания (Journal Vacuum Science and Technology B - Microelectronics and Nanometer Structures, Microelectronic Engineering, Plasma Processes and Polymers, Physica C, Surface and Interface Analysis, Thin Solid Films, Vacuum, Superconductor Science and Technology, Materials, Journal of Materials Processing Technology, Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering, Applied Mathematical Modelling, Metals и др.), в няколко монографии и глави от книги у нас и в чужбина (Фиг.1), в повече от 20 авторски свидетелства и патенти (в т.ч. получени и в чужбина), докладвани са на множество международни форуми.

Books

Фиг.1.

Учени от лабораторията са участвали и участват активно в подготовката на кадри в ХТМУ, ТУ- София, СУ "Св. Кл.Охридски", Националния Изследователски Политехнически Университет в гр.Перм, Русия и др. и са ръководили и консултирали десетки успешно защитили дипломанти, студенти-стажанти.

Членове на колектива участват в Програмни и Организационни Комитети на престижни Международни конференции, имат и активна експертна дейност като рецензенти в реномирани международни списания (Journal of Applied Physics, Microelectronic Еngineering, Journal of Vacuum Science and Technology, International Journal of Heat and Mass Transfer, Surface Science, Materials Science, Vacuum и др.); участия в експертни и специализирани съвети, редакционни колегии и др.

Израз на добра оценка на активното участие в международното сътрудничество и на постигнатите научни резултати от лабораторията ФП на ЕЛТ е приетото от международната общност - ИЕ-БАН да е организатор на периодично провежданите (от 1985г.) международни конференции по електроннолъчеви технологии.

Електроннолъчево оборудване: инсталации за електроннолъчево заваряване и повърхностна термична обработка, за топене и рафиниране на метали и сплави с електронен сноп.

    

    

    

Затвори този прозорец Начало