Налягането е физически параметър, характеризиращ, както живота на хората и заобикалящата ги среда, така и всички човешки дейности. Сензорите за налягане са прибори, които реагират на измененията на този параметър, като генерират съответен сигнал. С разработването на сензори от силиций с интегрирани пиезорезистори е започнал траен процес за намаляване на техните размери от сантиметри до милиметрови нива. Това е улеснило тяхното използване и е довело до разширение на областите на приложение, както и до намаляване на себестойността им. Затова, миниатюризацията е устойчива тенденция в разработването нови сензори за налягане. При това, с намаляване на размерите се достигат граници, които могат да бъдат преодолявани само с радикални промени на конструкциите и технологиите за тяхното производство. Същността на предложения нов подход е замяна на плоските силициеви мембрани с вградени пиезорезистори, с нагънати силно легирани мембрани, които са снабдени с нови чувствителни елементи - наноламинатни структури Оксид-Метални наночастици-Оксид (ОМО). Поради ниската чувствителност, плоските мембрани с малък размер ще бъдат заменени с нагънати мембрани с избрана дебелина и профил, при което контролируемо ще се понижи тяхната механична коравина до подходящи стойности и оттам, ще се повиши чувствителността им към изменение на налягането. Основната цел на проекта е да се преодолеят съществуващите конструктивни и технологични предизвикателства и да се създадат прототипи на сензори за налягане с рекордно малки габаритни размери (< 1.0 мм) и размери на мембраната (<200 мкм).. Крайната цел е да се разработят и валидират в среда близка до реалната прототипи на миниатюрни сензори за налягане, методика за тестване и контрол на характеристиките им и разкриване на корелация между получените резултати и качествата на микрорезисторите, реализирани с ОМО структури. Тези сензори могат да бъдат приложими в различни области - от медицината до съхранение и транспорт на водород и природен газ.
Дейности
Дейност
Договорена стойност
Отчетена стойност
Работен пакет 1.
Разработване на наноламинатни структури оксид/метални наночастици/ оксид (ОМО), върху подложки с различни обработки на повърхността, за вграждане в сензори за налягане: Получаване на ОМО наноламинатни структури с подходящи свойства за използване в сензори за налягане. Успешно разработване на такива структури върху силициеви пластини със силно легирани нагънати повърхности.
Получаване на ОМО структури с различни методи: с вакуумно магнетронно нанасяне и с метода зол-гел. Дейността включва получаване на вакуумно нанесени ОМО слоеве с различен състав и дебелина върху плоски подложки и изследване на тяхната електропроводимост, температурна стабилност и устойчивост на въздействия с химикали, които са обичайни при обработките за производство на сензори за налягане. Избраните като подходящи варианти на ОМО слоеве ще бъдат нанесени върху подложки, които са предварително структурирани, като са формирани канавки с различна дълбочина и профил.
Оптимизиране на ОМО структури за вграждане в сензори за налягане: получаване и изследване на ОМО структури върху подложки с канавки, които са необходими за създаване на сензори за налягане в различни работни диапазони, формирани с lift-off метод, получени с зол-гел и вакуумно нанасяне.
Ще се провери съвместимостта на ОМО структури формирани, върху силно-легирани подложки с плоска повърхност, на всички последващи обработки при производство на сензори за налягане в различни работни диапазони. След това, ще се оптимизира съвместимостта на ОМО структури с най-добри параметри, получени върху силно-легирани нагънати силициеви мембрани, с процесите за производство на сензори за налягане.
60 307.39
30 612.46
Работен пакет 2. Интегриране на ОМО структури върху силициеви подложки и мембрани, подходящи за сензори на налягане: Теоретично и експериментално доказване на възможността за разработване на сензор за налягане с малки размери и с интегрирани чувствителни ОМО структури
Анализ нивото на техниката за сензори за налягане с минимални размери, Анализ на ограниченията и недостатъците на известни сензори за измерване на налягане, специфично за приложения в медицината и за мониторинг на преноса на водород и природен газ
Ще се проведат симулиране на температурната чувствителност на сензорите за налягане за обхвата на техните приложения.
Интегриране на ОМО структури върху подложки с нагъната повърхност, оптимизирани за сензори за налягане с правоъгълна форма - Най-напред, ще се изследва зависимостта на получения работен диапазон по налягане на сензорите, в зависимост от легирането на мембраните и дълбочината на канавките.
След оптимизиране на конструкции на сензори за налягане с минимална ширина, ще се създадат прототипи на сензори за налягане с малки размери
54 879.51
6 712.24
Работен пакет 3. Демонстрация на сензори за налягане с ОМО структури, работоспособни в различни работни диапазони: Прототипите на сензори за налягане ще бъдат тествани в симулирана работна среда, като за целта ще се използва както съществуващо, така и ново закупено измервателно оборудване. Сравнителна демонстрация в симулирана работна среда на обичайни сензори за налягане и такива с ОМО чувствителни елементи
44 873.53
0.00
Работен пакет 4. Публикации на резултатите, създаване на стратегия за трансфер на технологията и на ИС: Публично достъпно представяне и описание на проекта, на получените резултати, публикувани научни статии и презентации на създадената и редовно обновявана електронна страница. Създаване на ИС и на стратегия за трансфер на технологията
9 612.29
0.00
Работен пакет 5. Управление на проекта: Организацията и оперативното управление на проекта. Изпълнение на проекта спрямо работните пакети и постигане на заложените цели.
2 545.08
56.45
Забележки:
System.Threading.Tasks.Task`1[Microsoft.AspNetCore.Html.HtmlString]
Елемент в светло синьо позволява показване на детайли при избирането му
Всички суми са в евро (EUR) /1 EUR = 1,95583 BGN
