Научная лаборатория «Самоорганизующиеся высокотемпературные наноструктуры»

Актуальность:

Лаборатория «СВН» - это инновационный инжиниринговый центр, который занимается разработкой новых материалов, современной компонентной базы, а также интегральных инженерных решений для электроники последнего поколения.  На базе лаборатории ведутся работы в рамках большого направления: «Функциональные наноструктурированные материалы для электроники последнего поколения». Все исследования касаются Стратегии НТР РФ Н1 «Переход к передовым цифровым, интеллектуальным производственным технологиям, роботизированным системам, новым материалам и способам конструирования, создание систем обработки больших объемов данных, машинного обучения и искусственного интеллекта».

Сотрудники:

Команда лаборатории - это объединение молодых ученых, которые разрабатывают уникальные решения, способные в несколько раз (в некоторых случаях - в сотни раз) ускорить работу электроники, усовершенствовать параметры оборудования, уменьшить время электронного монтажа.

Руководитель лаборатории: Квашенкина Ольга Евгеньевна, к.ф.-м.н., доцент ВШПФиКТ, +79523770410, +79117344744, kvol.spbspu@gmail.com

Основные направления исследований

• Новые материалы для современной электроники:
  • наноструктурированные металлические и неметаллические покрытия
  • самонагревающийся нано-припой
  • сварочная фольга
  • высокотехнологичные паяльные материалы для монтажа микроволновых устройств,
  • печатные платы и электронные компоненты,
  • в том числе MEMS
  • эффективные тепловые интерфейсы

• Датчики:
  • чувствительные элементы на основе многослойных наноструктур
  • чувствительные элементы на основе углерода
  • наноматериалы
  • ИК датчики
  • оптические датчики
  • датчики температуры
  • газовые датчики
  • магнитные датчики
  • тензодатчики

• Микроэлектромеханические системы и компоненты для электроники (MEMS)

• Технологическая интеграция лабораторных разработок в потоковое производство

Конкретные продукты и услуги лаборатории:

1. Научные исследования и испытания:

1.1 Исследование поверхности и внутренней структуры различных материалов, в том числе исследования сварных и паяльных швов, методами электронно-лучевой и атомно-силовой микроскопии.
1.2 Рентгеноструктурный анализ внутренних конструкций и соединений
1.3 Испытания на вибростендах
1.4 Испытания на разрывных машинах
1.5 Испытания воздействий различных атмосфер

2. Разработка технологий и компонентов:

2.1 Разработка новой элементной базы для электроники: датчики на основе наноструктурированных материалов, МЭМС-элементы, системы диагностики и контроля
2.2 Разработка новых технологий монтажа электроники
2.3 Разработка новых материалов для электроники
Каждая разработанная технология подтверждается техническими условиями, сертификатами, патентами и сопутствующей документацией. Стоимость услуг определяется объемом и сложностью работ.

3. Услуги обработки и монтажа:

Лаборатория предоставляет широкий спектр услуг по обработке и прецизионному соединению разнородных материалов с помощью современных сварочных технологий. Проект работ разрабатывается под требования заказчика. Выполняем:

3.1 Лазерную резку различных видов материалов
3.2 Прецизионную электронно-лучевую сварку небольших конструкций
3.3 Автоматический монтаж, серийное производство
3.4 Ручной монтаж прототипов и мелких серий
3.5 Монтаж BGA

Используемые ресурсы и оборудование

Лаборатория «СВН» обладает комплексом современного научного оборудования, на базе которого возможно создание ЦКП. Есть одна уникальная установка, для которой предполагается модернизация в 2020 году: Установка магнетронного напыления MD-0956-14 (QUBE). Уникальная установка, разработанная в рамках совместного проекта компании Mantis Deposition и лаборатории «СВН» для задач лаборатории: рост наноструктур на различных подложках, создание наноматериалов, создание сложных наноэлементов электроники.

Участие студентов в выполняемых проектах:

Сотрудники лаборатории являются научными руководителями НИР и ВКР студентов следующих направлений: «Электроника и наноэлектроника», «Техническая физика», «Радиотехника», «Инфокоммуникационные технологии и системы связи».

Краткое описание результатов

Коллектив лаборатории имеет многолетний успешный опыт совместной работы. Так руководитель лаборатории, Квашенкина Ольга Евгеньевна, руководит как минимум 2-мя работами, поддержанными отечественными грантами и ведомственными программами. Кроме того коллектив «СВН» под руководством Квашенкиной О.Е с 2016 года успешно выполняет НИОКР в рамках взаимоотношений между лабораторией «СВН» (ФГАОУ ВО «СПбПУ Петра Великого») и различными российскими и иностранными компаниями. С 2016 по 2020 годы на базе лаборатории выполнено не менее 7 хоз. договоров и проведено не менее 1000 различного рода исследований.

Общее количество сотрудников 12, из них:
Докторов наук – 3; Кандидатов наук – 5; Аспирантов – 4.
Общее число публикаций Scopus 2014-2020 – 67.
Количество и уровень публикаций в изданиях Q1 и Q2, индексируемых в Scopus и Web of Science Core Collection, за 2017 – 2020 – 7.
Общее число РИД 2014-2020 – 5.
Общее число учебных пособий 2014-2020 – 5.

Индустриальные партнеры

• АО «Электронприбор»
• АО «НИИ «СТТ»
• АО «ТурбоТект»
• АО «ОНИИП»
• АО «Исток им. Шокина»
• АО «ОДК «Климов»
• АО «ИСС «Решетнев»
• АО «Северная заря»
• АО «МНС»
• Heng E (Shanghai) MedicalTechnologyCo., Ltd.,
• BEL HUAWEI TECHNOLOGIES LLC (одно из предприятий корпорации Huawei Technologies Co., Ltd),

Академическая интеграция:

• Shanghai Institute of Technical Physics Chinese Academy of Sciences, Shanghai, China
• University of Trieste and. Director of CNR-IOM, Italy
• National Academy of Sciences of Belarus, Minsk, Belarus
• Tsinghua University, Beijing, China
• ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова».
• ФГАОУ ВО «Московский физико-технический институт»
• НИТУ «МИСиС»
• ФГБУВО и науки «Санкт-Петербургский национальный исследовательский академический университет им. Ж.И. Алферова РАН»
• ФГБУН «ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН»