Informačná stránka organizácie SAV
Projekty
Elektrotechnický ústav SAV, v. v. i.
Medzinárodné projekty
AGAMI_EURIGAMI - Európska inovatívna pokročilá GaN mikrovlnná integrácia
European Innovative GaN Advanced Microwave Integration
Fototlač atomárnych vrstiev
Photo-Atomic Layer Printing
Kombinácia fotodiód a scintilátorov pre detekciu ionizujúceho žiarenia
Combination of photodiodes and scintillators for detection of ionizing radiation
| Doba trvania: |
1. 1. 2025 - 31. 12. 2027 |
| Evidenčné číslo: | SAS-TUBITAK/JRP/2024/1107.C/COPS |
| Program: |
Medzivládna dohoda |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Ťapajna Milan PhD. |
CHIROMAG - Magnetizmus a chiralita: točivé spiny, svetlo, a kryštalické mriezky pre rýchlejšiu spintroniku
Magnetism and chirality: twisting spins, light, and lattices for faster-than-ever spintronics
Photohmic - Ohmické kontakty pre efektívne PCSEL GaN diódy tvorené fotonickým kryštálom na báze oxidových materiálov
Oxide-based photonic crystal ohmic contacts for efficient GaN-based PCSEL diodes
| Doba trvania: |
1. 10. 2025 - 30. 9. 2028 |
| Program: |
ERANET |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Gucmann Filip PhD. |
| Anotácia: | GaN povrchovo emitujúce lasery (PCSEL) integrujúce fotonický kryštál sú polovodičové súčiastky, ktoré majú potenciál výrazne zmeniť trh s výkonnými laserovými diódami. Ich potenciál je však značne negatívne ovplyvnený potrebou náročného submiokrometrového tvarovania fotonického kryštálu v GaN vrstve, ktoré spôsobuje tvorbu defektov a znižuje účinnosť celej laserovej diódy. Cieľom projektu bude vyvinúť technológiu prípravy GaN PCSEL súčiastok, kde bude horný ohmický kontakt tvorený vrstvou Al-dopovaného ZnO (AZO), v ktorej bude vytvarovaný fotonický kryštál. Týmto sa predíde tvarovaniu GaN vrstvy a tvorbe defektov v nej, ktoré by znížili účinnosť PCSEL súčiastky. Na konci projektu budú pripravené zapuzdrené GaN PCSEL demonštrátory, ktoré budú detailne charakterizované. |
SCARLET - Supravodivé káble podporujúce prechod na udržateľnú energetiku
Superconducting cables for sustainable energy transition
Vybudovanie laboratória pre výskum spoľahlivosti výkonových modulov a spoločný výskum v oblasti GaN a Ga2O3 polovodičových výkonových súčiastok
Establishment of reliability laboratory for pawer modules and joint reserch of GaN and Ga2O3 power devices
| Doba trvania: |
1. 7. 2023 - 30. 6. 2027 |
| Evidenčné číslo: | SK-TW |
| Program: |
Bilaterálne - iné |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Ťapajna Milan PhD. |
Vývoj usmerňujúcich diód na báze oxidu galitého s vylepšenými tepelnými a elektrickými vlastnosťami vďaka integrácii s CVD diamantom
Development of CVD Diamond-Integrated Gallium Oxide Rectifying Diodes with Improved Thermal Performance and Electric Field Management
| Doba trvania: |
1. 1. 2025 - 31. 12. 2026 |
| Evidenčné číslo: | CAS-SAS-2024-08 |
| Program: |
Mobility |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Gucmann Filip PhD. |
Národné projekty
Cenovo dostupné fotodetektory s heteroprechodom Ga2O3-diamant pre UV zobrazovanie necitlivé na slnečné svetlo
Cost-effective Ga2O3-diamond heterojunction photodetectors for solar-blind UV imaging
| Doba trvania: |
1. 8. 2024 - 30. 7. 2029 |
| Evidenčné číslo: | IM-2023-87 |
| Program: |
IMPULZ |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Varga Marian PhD. |
Dvojrozmerné materiály a ich heteroštructúry ako platforma pre multifunkčné zadiadenia
Two-dimensional materials and their heterostructures as a platform for multifunctional devices
CERBERUS - Farebné centrá v diamante – korelácia medzi atómovou štruktúrou a optoelektronickými vlastnosťami
Colour centres in diamond – correlation between atomic structure and opto-electronic properties
| Doba trvania: |
1. 9. 2024 - 31. 12. 2027 |
| Evidenčné číslo: | APVV-23-0361 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Izsák Tibor PhD. |
| Anotácia: | Predmetom projektu je oblasť kvantových technológií. Pripravíme a charakterizujeme opticky aktívne defekty v
diamantoch a korelujeme atómové štruktúry s optickými vlastnosťami využiteľnými pre kvantové aplikácie. Pre
široký rozsah koncentrácií dopantov identifikujeme distribúciu dopantov a pomocou mikroskopie s atomárnym
rozlíšením a spektroskopických techník budeme pozorovať vývoj jednotlivých konfigurácií atómov dopantu počas
tepelného žíhania. Ďalej budeme študovať vplyv žíhania na optoelektronické vlastnosti meraním fotoluminiscencie,
fotoprúdu a elektroluminiscencie pre rovnakú sadu vzoriek. Pre meranie fototransportu budú pripravené priehľadné
grafénové elektródy na diamantovom povrchu. Pre meranie elektroluminiscencie budú pripravené hybridné p-i-n
diódy na báze diamantu. Zameriame sa na hľadanie korelácie medzi atomárnou štruktúrou a optoelektronickými
vlastnosťami rôzne dopovaných diamantov. To prispeje k pochopeniu fundamentálneho vzťahu potrebného na
efektívne navrhovanie opticky aktívnych prvkov pre diamantové kvantové zariadenia. |
Heteroštruktúry na báze 2D dichalkogenidov prechodných kovov pre elektronické aplikácie
2D TMD-based heterostructures for electronic applications
Kontrola magnetického usporiadania topologického magnónového kryštálu
Control of magnetic order in artificial magnonic crystal
| Doba trvania: |
1. 1. 2024 - 31. 12. 2026 |
| Evidenčné číslo: | 2/0168/24 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Feilhauer Juraj PhD. |
| Anotácia: | Jedna z najunikátnejších vlastností 2D topologického izolátora je, že jeho vnútro je izolant, zatiaľ čo jeho okraje
obsahujú vodivé stavy chránené symetriou, odolné voči rozptyľovačom. Tieto okrajové stavy sú jednosmerné (t.
j. imúnne voči spätnému rozptylu), čo z nich robí sľubných kandidátov na nosiče informácií v budúcich
súčiastkach na spracovanie informácií a logických hradlách. Nedávno sme navrhli teoretický model
feromagnetického umelého kryštálu s topologickými spinovými vlnami (magnónmi), kde jednosmerné okrajové
stavy existujú v širokom rozsahu frekvencií. Geometria nášho magnónového kryštálu (MC) je jednoduchá a mala
by byť experimentálne realizovateľná. Jednou z hlavných výziev je však pripraviť MC v správnom magnetickom
stave, takom, že magnetizácie prvkov tvoriacich elementárnu bunku cirkulujú s rovnakou chiralitou vo všetkých
bunkách kryštálu. Hlavným cieľom tohto projektu je nájsť spoľahlivú metódu založenú na tepelnom žíhaní, ktorou
sa dá dosiahnuť požadovaný magnetický stav nášho MC. |
NovelTHz - Nové heteroštruktúry pre (sub)THz elektroniku
Novel heterostructures for (sub)THz electronics
| Doba trvania: |
1. 9. 2025 - 31. 8. 2029 |
| Evidenčné číslo: | APVV-24-0166 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Kuzmík Ján DrSc. |
| Anotácia: | Rýchlosť a zložitosť digitálnych logických obvodov Si CMOS sa neustále zvyšuje zmenšovaním tranzistorov Si
MOSFET, ale to nemôže pokračovať do nekonečna. Ďalší pokrok, ktorý je nevyhnutný pre počítače s vyššou
kapacitou a energetickou účinnosťou, možno dosiahnuť nahradením tranzistorového Si kanála polovodičom typu
III-V, ktorý poskytne významné zvýšenie rýchlosti elektrónov. Podobne rastie záujem o používanie frekvencií THz v
ultra-vysokorýchlostných informačných a komunikačných systémoch, ako je bezdrôtová komunikácia, alebo v
infračervených zobrazovacích systémoch a spektroskopickej detekcii. InN je uznávaný sľubný kandidát pre ultravysokorýchlostnú elektroniku už takmer dve dekády. V skutočnosti, tieto očakávania boli veľmi nedávno podporené
aj tým, že sme extrahovali rýchlosť elektrónov 1 × 10e8 cm/s v 775 nm hrubej InN epitaxnej vrstve narastenej
molekulárnou zväzkovou epitaxiou. To je najvyššia hodnota, aká bola kedy zaznamenaná v akomkoľvek
polovodičovom materiáli. Bohužiaľ, kvôli veľkému neprispôsobeniu InN mriežky ku GaN podložke, tenšie InN vrstvy
trpia veľkou hustotou defektov a nízkou pohyblivosťou elektrónov. Preto sa zatiaľ nepodarilo demonštrovať
mikrovlnný tranzistor na báze InN. Cieľom navrhovaného projektu je rozšíriť naše súčastné široké znalosti v oblasti
fyziky, rastu a implementácie heteroštruktúr s InN kanálom a etablovať ďalšie nové postupy epitaxie heteroštruktúr
nevyhnutné pre uskutočnenie (sub)THz elektroniky. Zameriavame sa najmä na zlepšenie kryštalografickej a
materiálovej kvality navrhovaných heteroštruktúr implementáciou nových techník MOCVD, ako sú: i/ Epitaxia s
modulovaným prietokom, ii/ Rast na rôzne naklonenom zafíre, iii/ Rast krycej vrstvy a manipulácia náboja pomocou
polarizácie, s cieľom dosiahnuť iv/ Demonštrácia a kvalifikácia nových III-N heteroštruktúr pre (sub)THz
tranzistorovú elektroniku.
|
Nové hybridné polovodičové štruktúry pre detekciu ionizujúceho žiarenia
New hybrid semiconductor structures for ionizing radiation detection
| Doba trvania: |
1. 1. 2024 - 31. 12. 2027 |
| Evidenčné číslo: | 2/0063/24 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Zaťko Bohumír PhD |
ROTOLES - Optimalizovaný rast a transportné a optické vlastnosti tenkých vrstiev vybraných topologických polokovov
Optimised growth and the transport and optical properties of thin layers of selected topological semimetals
| Doba trvania: |
1. 7. 2024 - 30. 6. 2027 |
| Evidenčné číslo: | APVV-23-0564 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Dr. rer. nat. Hulman Martin |
| Anotácia: | Jedným zo zásadných výsledkoch kvantovej mechaniky v dvadsiatych rokoch 20. storočia bolo odvodenie
relativistické rovníc pre hmotné fermióny (Dirac), nehmotné fermióny (Weyl) a fermióny ktoré sami sebe antičastice
(Majorana). Od tých čias prebieha v časticovej fyzike pátranie po časticiach, ktoré by reprezentovali Weylove a
Majoranove fermióny. Ich hľadanie však dodnes nebolo úspešné.
V priebehu posledných dvadsiatich rokov sa ukázalo, že pásová štruktúra niektorých tuhých látok má tak špeciálne
charakteristiky, že nosiče náboja sa v nich môže správať podľa dynamiky spĺňajúcej Diracovu alebo Weylovu
relativistickú rovnicu. Medzi takéto látky patria a materiály zo skupiny dichalkogenidov prechodových kovov, na
ktoré sa sústredíme v našom projekte.
My budeme pracovať s veľmi tenkými vrstvami vybraných materiálov z tejto skupiny, ako sú PtSe2, MoTe2 a
WTe2. Prvým krokom v implementácii projektu bude príprava takýchto vrstiev metódou chalkogenizácie tenkých
filmov prechodových kovov. Tenké vrstvy budeme potom skúmať pomocou meraní ich transportných a optických
vlastností. Teplotne závislé merania transportu nám môžu ukázať prechody medzi rôznymi štruktúrami toho istého
materiálu. Očakávame, že sa bude dať pozorovať prechod kov-izolant v prípade, keď sa bude meniť hrúbka
takýchto tenkých vrstiev. Pri veľmi nízkych teplotách môžu niektoré z týchto materiálov prejsť do supravodivého
stavu. Tento stav sa pokúsime vyvolať aj proximitne, t.j. keď je tenká vrstva v kontakte s iným supravodičom.
Optické merania budú korelované s transportnými meraniami. Z nich odvodíme dôležité optické charakteristiky,
ako je napríklad frekvenčná závislosť optickej vodivosti. Vo frekvenčnej závislosti optickej vodivosti budeme hľadať
charakteristiky teoreticky predpovedané pre Diracove a Weylove fermióny. |
PIRADUNEW - Perspektívne detektory ionizujúceho žiarenia pre nepokryté energetické okno neutrónov
Perspective ionizing radiation detectors for the uncovered neutron energy window
| Doba trvania: |
1. 7. 2023 - 30. 6. 2027 |
| Evidenčné číslo: | APVV-22-0382 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Zaťko Bohumír PhD |
| Anotácia: | Predmetom predkladaného projektu je optimalizácia a príprava polovodičových detekčných štruktúr na báze 4HSiC a polykryštalického diamantu vhodných pre detekciu neutrónov. V rámci projektu budú pripravované a skúmané single detektory najmä pre energie neutrónov od 100 keV do niekoľkých MeV. V tejto oblasti energií je v
súčasnosti málo citlivých neutrónových detektorov. Výhody SiC a polykryštalického diamantu sú vysoká radiačná a teplotná odolnosť štruktúr. Dôležitá je aj vysoká spektrometrická schopnosť SiC detektorov hlavne pri detekcii neutrónov s energiami pod 1 MeV. Polykryštalický diamant je cenovo dostupnejší oproti SiC a naše prvé predbežné výsledky ukazujú jeho sľubné detekčné vlastnosti najmä pri detekcii ionizujúcich častíc. Ďalšou výhodou obidvoch typov polovodičov je nízka citlivosť pre gama žiarenie, ktoré je takmer vždy prítomné v prípade, že pri jadrovej reakcii dochádza k vzniku neutrónov. Toto gama žiarenie zvyšuje pozadie a zhoršuje citlivosť v súčasnosti využívaných detektorov. Ďalej budú pripravované a skúmané aj pixelové senzory pre vyčítavací čip Timepix/Medipix. Prototypy radiačnej kamery budú testované a kalibrované pomocou zdroja monoenergetických neutrónov. |
Príprava a vlastnosti supravodivých, magnetických a dielektrických oxidových vrstiev a štruktúr pre moderné elektronické aplikácie
Preparation and properties of superconducting, magnetic and dielectric oxide films and structures for modern electronic applications
| Doba trvania: |
1. 1. 2025 - 31. 12. 2026 |
| Evidenčné číslo: | PAS-SAS-2024-06 |
| Program: |
Vedecko-technické projekty |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Chromik Štefan DrSc. |
PULSAR - Pulzná laserová depozícia veľkoplošných heteroštruktúr 2D materiálov pre vysoko výkonnú elektroniku
PULSed laser deposition of large ARea 2D materials heterostructures for high performance electronics
| Doba trvania: |
1. 1. 2025 - 31. 12. 2026 |
| Evidenčné číslo: | CNR-SAS-2024-06 |
| Program: |
Vedecko-technické projekty |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Španková Marianna PhD |
STEPHANIK - Slovenská technická ekosférická platforma
Slovak Technical Ecosphere Platform
Supravodiče s vysokou kinetickou indukčnosťou pre aplikácie v kvantových obvodoch
High kinetic inductance superconductors for quantum circuits applications
Tepelná stabilita supravodivých cievok a filamentovaných REBCO pások
Thermal stability of superconducting coils and filamentized REBCO tapes
| Doba trvania: |
1. 1. 2024 - 31. 12. 2026 |
| Evidenčné číslo: | 2/0098/24 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Seiler Eugen PhD |
| Anotácia: | Projekt sa zaoberá skúmaním elektricko-tepelnej stability filamentovaných supravodivých REBCO pások a
supravodivých cievok pri transporte elektrického prúdu. Cieľom je vyvinúť teoretické modely a výpočtové metódy
umožňujúce určiť maximálny transportný prúd ktorý môže tiecť supravodivou cievkou a filamentovanou páskou
bez rizika prudkého lokálneho ohrevu. Charakterizácia pások a cievok bude vychádzať zo štandardných meraní
a takisto aj z osobitne navrhnutých experimentov a umožní tak zapracovať do modelov reálne parametre v praxi
dostupných supravodivých vodičov. Pre účely experimentálnej verifikácie teoretických modelov tepelnej stability
supravodivých cievok budú skonštruované špeciálne modelové cievky vybavené sadou napäťových a teplotných
senzorov pre detailné sledovanie elektricko-tepelnej stability. Výstupy teoretických modelov budú následne
použité pri konštrukcii cievok väčších rozmerov, použiteľných v reálnych elektrických zariadeniach. |
Tepelný manažment elektronických a optoelektronických súčiastok na báze Ga2O3
Thermal management in Ga2O3 based electronic and optoelectronic devices
| Doba trvania: |
1. 1. 2025 - 31. 12. 2028 |
| Evidenčné číslo: | 2/0156/25 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Ťapajna Milan PhD. |
| Anotácia: | Ga2O3 je nový polovodičový materiál s potenciálom pre využitie v technológiách výkonových elektronických
súčiastok a detektorov UV a RTG žiarenia. Hlavnou nevýhodou Ga2O3 je jeho nízka tepelná vodivosť, ktorá
predstavuje potenciálny problém pri efektívnom chladení výkonových súčiastok. Cieľom tohto projektu je vyvinúť
pokročilé stratégie tepelného manažmentu v Ga2O3 elektronických a optoelektronických súčiastkach. Najprv sa
zameriame na vývoj rastu vrstiev Ga2O3 na vysoko tepelne vodivých (HTC) substrátoch, ako sú SiC a diamant,
pomocou rôznych metód CVD s cieľom skúmať a optimalizovať transportné a tepelné vlastnosti Ga2O3 vrstvy a
tepelnú vodivosť rozhrania Ga2O3/HTC substrát. Druhým cieľom je vyvinúť technológiu CVD rastu diamantovej
vrstvy na povrchu Ga2O3 slúžiacej na rozptyl tepla generovaného v aktívnej oblasti súčiastky. Tretí cieľ je
zameraný na vývoj heteroepitaxných pn fotodiód na báze polykryštalickej štruktúry p-diamant/n-Ga2O3 pre
konštrukciu UV fotodetektora necitlivého na slnečné žiarenie. |
TECHAPHO - Ternárne chalkogenidové perovskity pre fotovoltaiku
Ternary chalcogenide perovskites for photovoltaics
| Doba trvania: |
1. 7. 2024 - 30. 6. 2028 |
| Evidenčné číslo: | APVV-23-0202 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Chromik Štefan DrSc. |
| Anotácia: | Cieľom navrhnutého projektu je príprava ternárnych chalkogenidov perovskitovej štruktúry a systematická
charakterizácia vzťahu medzi zložením, štruktúrou, optickými vlastnosťami, tepelnou a chemickou stabilitou s potenciálnym využitím vo fotovoltaike, príp. iných optoelektronických aplikáciách. Výsledkom bude pripravená skupina čistých ternárnych chalkogenidov vo forme kryštalických materiálov, tenkých filmov so známymi ako aj po prvýkrát pripravenými chemickými zloženiami a komplexná charakterizácia ich optických, elektronických vlastností, ako aj tepelnej a chemickej stability. Ternárne chalkogenidy budú takisto pripravené aj mokrou cestou do 350 °C v podobe nanokryštálov, ktoré budú charakterizované z hľadiska ich štruktúry a morfológie. Pripravený bude aj prototyp solárneho článku, ktorý doteraz nebol nikdy pripravený, po testoch výkonnosti bude prebiehať jeho optimalizácia.
|
ToMaNGeD - Topologické materiály pre prvky novej generácie
Topological Materials for Next-Generation Devices
ViPVyTS/MuTaHiTS - Viacpáskové vysokoteplotné supravodivé cievky pre supravodivé motory a magnety
Multiple-tape high temperature superconducting coils for superconducting motors and magnets
| Doba trvania: |
1. 9. 2025 - 31. 8. 2029 |
| Evidenčné číslo: | APVV-24-0654 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Pardo Enric PhD. |
PEROVCHIR - Vplyv aplikácie organických molekúl na vlastnosti perovskitovských tenkovrstvových štruktúr
Effect of the application of organic molecules on the properties of perovskite thin-film structures
| Doba trvania: |
1. 7. 2024 - 31. 12. 2027 |
| Evidenčné číslo: | APVV-23-0238 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Španková Marianna PhD |
| Anotácia: | Za posledné roky sa nahromadilo dosť experimentálnych dôkazov, že adsorbované organické chirálne molekuly
majú vplyv na supravodivé vlastnosti YBa2Cu3O7-x (YBCO) vrstiev. V niektorých prípadoch je možné pozorovať nárast ich kritickej teploty Tc. Na druhej strane sa ukazuje, že v prípade feromagnetických vrstiev (napr. kobaltu) aplikácia chirálnych molekúl môže viesť k zmene magnetizácii bez použitia elektrického prúdu. Dôležitú úlohu tu hrá spin, ktorý uvádza do systému ďalší stupeň voľnosti a dáva tak možnosť zariadeniam napríklad znížiť elektrickú spotrebu alebo navýšiť ich výpočtovú kapacitu. Spintronické zariadenia sa tak stali lákadlom v elektronike, avšak problémy spojené s ovládaním spinu sú obrovskou výzvou. Unikátnym spôsobom určitej manipulácie so spinom je efekt nazývaný chirálne indukovaná spinová selektivita (CISS), ktorý je výsledkom osobitnej štruktúry organických chirálnych molekúl. Projekt sa sústredí na prípravu a charakterizáciu jednoduchých heteroštruktúr a ich interakciu s chirálnymi polymérmi nanesenými na povrch vrstviev. Konkrétne sa jedná o vplyv chirálnej kyseliny mliečnej na perovskitovské tenké vrstvy, kde vybrané perovskity sú vysokoteplotný supravodič YBCO a feromagnet La1 - xSrxMnO3 (LSMO).
|
GO4HV - Výkonové tranzistory na báze oxidu galitého pre vysokonapäťové aplikácie
Gallium oxide power transistors for high-voltage operation
| Doba trvania: |
1. 9. 2025 - 31. 8. 2029 |
| Evidenčné číslo: | APVV-24-0325 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Gucmann Filip PhD. |
| Anotácia: | V tomto projekte sa zameriame na návrh, výrobu a charakterizáciu výkonových, poľom riadených tranzistorov s
izolovanou hradlovou elektródou (MOSFET) na báze oxidu galitého (GaO), vhodných na spínanie vysokých napätí.
Za pomoci novozakúpeného komerčného systému Aixtron CCS pre epitaxný rast GaO vrstiev z chemických pár
organokovových zlúčenín (MOCVD) vyvinieme vysokokvalitné epitaxné GaO vrstvy na cudzích podložkách (zafír,
SiC, AlN/Si). Jedným z hlavných zameraní tohto projektu je zvýšenie kvality heteroepitaxných GaO vrstiev
pomocou zníženia počtu rotačných domén v jeho rovine rastu, ktoré sú často prítomné pri GaO raste na cudzích
podložkách s hexagonálnou symetriou povrchu. Systematickým prístupom budeme optimalizovať rastové
parametre a taktiež využijeme podložky s narušenou povrchovou symetriou pre zabezpečenie plošnej anizotropie
epitaxného rastu a podporíme rast len niektorých orientácií GaO kryštalitov. Vďaka tomu očakávame zníženie
koncentrácie dislokácií v GaO vrstvách a zvýšenú pohyblivosť nosičov náboja čo v dôsledku povedie k nárastu
výstupného prúdu vyrobených MOSFET súčiastok. Pomocou elektrotepelných simulácií za pomoci TCAD softvéru
sa zameriame na optimalizáciu návrhu GaO MOSFETov s ohľadom na prierazné napätie >1 kV s využitím rôznych
štruktúr pre optimlizáciu rozloženia el. poľa (field plates), pri súčasnej snahe o minimalizáciu odporu súčiastky v
zopnutom stave. Plošná geometria MOSFET súčiastok bude taktiež optimalizovaná s ohľadom na zlepšenie ich
tepelného menežmentu a súvisiacej spoľahlivosti a životnosti. Za pomoci konvenčných postupov výroby
mikroelektronických súčiastok, t.j. fotolitografia, suché leptanie, PVD, ALD a PE-CVD, a s ohľadom na
optimalizovaný dizajn pripravíme funkčné GaO MOSFETy. Následne budeme charakterizovať ich elektrické
vlastnosti vrátane el. prierazu a spoľahlivosti. Namerané experimentálne údaje budú použité na verifikáciu
elektrotepelných súčiastkových TCAD simulácií a dalšie vylepšenie dizajnu GaO MOSFETov. |
Výskum a vývoj materiálov a štruktúr na báze nanoštruktúrnych chalkogenidov prechodných kovov pre superkapacitorové aplikácie
Research and development of materials and structures based on nanostructured transition metal chalcogenides for supercapacitor applications
| Doba trvania: |
1. 1. 2024 - 31. 12. 2027 |
| Evidenčné číslo: | 1/0707/24 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Sojková Michaela PhD. |
| Anotácia: | Projekt je zameraný na výskum nanoštrukturovaných chalkogenidov prechodných kovov (TMC) a ich využitie v
aplikáciách pre uskladnenie energie. Úlohou je získať nové poznatky pri príprave NiSx, NiSex, MoS2, MoSe2 a
ďalších TMC, ich heteroštruktúr a kompozitov s vybranými oxidmi, hydroxidmi a/alebo uhlíkovými materiálmi a pri
vývoji nanoštruktúrovaných hierarchických elektród za účelom zlepšenia vodivosti, morfológie a
elektrochemických vlastností pre superkapacitorové (SC) aplikácie. V rámci projektu dôjde k prepojeniu expertízy
v oblasti rastu, materiálovej a elektrochemickej charakterizácie pracovísk FEI STU a ELU SAV. Získané
poznatky sa využijú pri príprave a analýze modelových elektród a asymetrického hybridného SC s cieľom
zvýšenia kapacity, energetickej hustoty a analýzy mechanizmov degradácie. Materiály budú testované aj z
hľadiska ich perspektívneho využitia pre generáciu vodíka. Úlohou je tiež získať poznatky v oblasti vývoja
modelov pre riadenie SC prvkov. |
Vývoj technológií epitaxie Ga2O3 na rôzne substráty a Schottkyho diód so zlepšenou spoľahlivosťou
Development of Ga2O3 epitaxy on different substrates and Schottky barrier diodes with enhanced reliability
| Doba trvania: |
1. 7. 2025 - 30. 6. 2028 |
| Evidenčné číslo: | SK-TW-RD-24-0006 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Ťapajna Milan PhD. |
ZnižStrStr - Znižovanie striedavých strát v modeli kábla zo zväzku filamentovaných vysokoteplotných supravodičov
Reduction of AC losses in a cable model made of striated hightemperature superconductors
| Doba trvania: |
1. 9. 2025 - 31. 8. 2029 |
| Evidenčné číslo: | APVV-24-0061 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Seiler Eugen PhD |
| Anotácia: | Vysokoteplotné supravodiče na báze REBCO (Rare Earth Barium Copper Oxide) sa používajú vo vinutiach
magnetov pre zariadenia s vysokými magnetickými poľami (>10 T) ako sú časticové urýchľovače alebo reaktory
využívajúce jadrovú fúziu. Počas prevádzky týchto zariadení vznikajú striedavé straty a na REBCO supravodiče
pôsobia cyklické elektromagnetické sily, vznikajúce počas časovej zmeny magnetického poľa, ktoré môžu spôsobiť
zlyhanie zariadenia.
Cieľom tohto projektu bude vyvinutie filamentovaného REBCO supravodiča a kábla typu TORT (Tapes on Round
Tube) s nízkymi striedavými stratami a vysokou mechanickou odolnosťou (napr, únavová životnosť). Zníženie
striedavých strát plánujeme dosiahnuť filamentizáciou supravodiča a zmenou materiálu jadra kábla. Po takomto
procese je však nevyhnutné filamentované REBCO vrstvy ochrániť dodatočnou (multi)vrstvou za účelom chemickej
a tepelnej stabilizácie. Jadro kábla bude vytlačené 3D tlačou z kompozitného materiálu na báze PETG CF
(polyetylén tereftalát glykol vystužený uhlíkovým vláknom), s rádovo nižšou elektrickou vodivosťou než doteraz
používané jadrá. Zmenou materiálu jadra v TORT kábli v porovnaní s konvenčným jadrom z Cu rúrok dokážeme
znížiť celkové magnetizačné straty o zložku vírivých prúdov, ktorými doteraz prispievalo Cu jadro. Podľa
numerických výpočtov (ANSYS, COMSOL) aplikujeme zodpovedajúce mechanické zaťaženie na REBCO pásky
(neupravené/filamentované) a káble z týchto REBCO pások. Na kábloch potom zistíme ich mechanickú odolnosť,
ktorú následne budeme zlepšovať na základe štúdii výsledného poškodenia REBCO pások pomocou metód SEM,
FIB, XPS a ERDA.
Za potvrdenie vhodnosti tohto konceptu budeme považovať úspešné zhotovenie krátkeho TORT kábla, ktorý bude
pozostávať z filamentovaných REBCO pások, so stabilizačnou (multi)vrstvou, navinutých na kompozitné jadro.
Kombináciou vyššie uvedených materiálov dokážeme vytvoriť inovatívny supravodivý kábel s výrazne zníženými
magnetickými stratami a vysokou mech. odolnosťou.
|
Celkový počet projektov: 31
