Projektová činnosť

Medzinárodné

ATOSENS – 3D tlač atomárnych vrstiev ako nová paradigma pre múdru senzoriku
Atomic-layer 3D printing as a new paradigm for smart sensorics
Program: ERANET
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Hudec Boris, PhD.
Anotácia: Cieľom projektu je využitie novej rýchlej prototypovacej výrobnej metódy aditívnej výrovy atomárnych vrstiev (ALAM) na výrobu matice ne-identických mikroskopických senzorov vodíka na báze TiO2, usporiadaných do pred-programovanej hardvérovej neurónovej siete (HNN). Prvou aplikáciou bude prototyp smart vodíkového senzora na báze Pt/TiO2 s nízkou spotrebou a s nízkoúrovňovým spracovaním dát v seznore (in-sensor), vyrobený pomocou ALAM. Širšiu adopciu technológie ALAM budeme komukovať cez platformu otvoreného inovačného hubu, kde bude externým záujemcom umožnené rýchlo prototypovať rôzne dizajny HNN pre ALAM výrobu. Projekt adresuje potreby pre nové procesné technológie s ohľadom na obehové hospodárstvo s minimalizáciou odpadu a využitia kritických materiálov. Taktiež adresuje potrebu nových inteligentných senzorov so spracovaním údajov priamo v senzore pre rastúcu infraštruktúru vodíkovej energetiky.
Doba trvania: 1.6.2023 – 31.5.2026

Národné

Transit2D – Tranzistory na báze 2D kovových chalkogenidov pripravených teplom podporovanou konverziou
Transistors based on 2D Metal Chalcogenides Grown via Thermally Assisted Conversion
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Ťapajna Milan, PhD.
Anotácia: 2D materiály majú schopnosť vytvárať atomárne tenké vrstvy s mimoriadnymi vlastnosťami. Jednou znajsľubnejších skupín 2D materiálov sú dichalkogenidy prechodných kovov (TMD). Zmena typu energetickejmedzery z nepriamej na priamu pri stenčovaní na monoatomárnu vrstvu vedie k jedinečným elektrickým a optickýmvlastnostiam 2D TMD. Ďalšou zaujímavou skupinou 2D materiálov sú chalkogenidy post-prechodných kovov(PTMC). Tieto materiály majú širokú energetickú medzeru a v závislosti od štruktúry materiálu vykazujúanizotropné elektrické a optické vlastnosti. Cieľom tohto projektu je príprava poľom riadených tranzistorov sizolovaným hradlom (MOSFET) a ultra-tenkou kanálovou vrstvou na báze vybraných TMD a PTMC a podrobnéštudovanie ich transportných vlastností. Zameriame sa na veľkoplošné niekoľkovrstvové PtSe2 a GaS/GaSe vrstvyrastené teplom asistovanou konverziou, teda sulfurizáciou a selenizáciou. Na základe existujúcich skúsenostíbudeme optimalizovať štruktúrne a elektrické vlastnosti horizontálne-orientovaných PtSe2 vrstiev pripravenýchselenizáciou s cieľom dosiahnutia pohyblivosti nosičov náboja porovnateľnej s najkvalitnejšími vrstvamipripravenými mechanickou exfoliáciou. Následne budeme vyvíjať a optimalizovať procesnú technológia MOSFETsúčiastok využívajúca architektúru hornej aj spodnej hradlovej elektródy. Na rast hradlových oxidov budú použitéetablované metódy rastu po atomárnych vrstvách a chemickej depozície z pár organokovových zlúčenín (MOCVD).2D vrstvy GaS/GaSe budeme pripravovať pomocou chalkogenizácie ultratenkých vrstiev Ga2O3 rastenýchmetódou MOCVD. Po vývoji a optimalizácii rastu 2D GaS/GaSe sa zameriame na vývoj MOSFET súčiastok.Okrem elektrických vlastností budeme skúmať aj optické vlastnosti pripravených 2D materiálov.
Doba trvania: 1.7.2022 – 30.6.2026
Ultratenké homogénne povrchové vrstvy na štruktúrach komplexnej morfológie pre vylepšenie výkonu batérii využitím depozície po atómových vrstvách
Ultra-thin conformal surface coatings of complex-morphology structures for improving battery performance using atomic layer deposition
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Hudec Boris, PhD.
Anotácia: Projekt je zameraný na vývoj a optimalizáciu metódy 3D depozície homogénnych ultra-tenkých vrstiev pomocouALD (depozícia po atómových vrstvách, atomic layer deposition) na štruktúry s komplexnou morfológiou, aku súmikro-porózne vrstvy a prášky. Metóda bude následne aplikovaná v príprave novej generácie experimentálnychLi batérii za účelom pasivácie a modifikácie mikro-poróznych povrchov katódových vrstiev. Efekt homogenityultra-tenkých ALD vrstiev na nano-škále bude systematicky skúmaný koreláciou analýz elektrónovej mikroskopies elektrochemickými meraniami pripravených batérii. Ďalším krokom bude modifikácia povrchov diskrétnychkovových a keramických mikro-častíc a práškov za účelom ich následného využitia v technológii prípravy nových keramických a kovových materiálov a nových materiálov pre elektródy experimentálnych batérii.
Doba trvania: 1.1.2022 – 31.12.2025
PEGANEL – p-GaN elektronika pre úsporu energie a post-CMOS obvody
p-GaN electronics for energy savings and beyond-CMOS circuits
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Kuzmík Ján, DrSc.
Anotácia: III-N polovodiče sú pravdepodobne najuniverzálnejšou a najperspektívnejšou rodinou polovodičov, skladajúcej sa zumelých zliatin GaN, AlN a InN. V návrhu projektu popisujeme nové technologické postupy s dostatočnouvoľnosťou pre riešenie hlavných problémov III-N post-CMOS éry: prítomnosť parazitného n-kanála v tranzistorochspolu s p-kanálom, ako aj nízka koncentrácia a pohyblivosť dierového plynu. Podobne, hodláme demonštrovaťškálovateľné prahové napätie v obohacovacích p-dotovaných výkonových tranzistoroch, ktoré sú žiadanépriemyslom pre efektívne, energiu šetriace prevodníky. V týchto aspektoch naše laboratória už demonštrovali veľmisľubné výsledky, ktoré dokazujú kompetentnosť dosiahnúť vytýčené ciele. V prípade úspešného naplnenia,výsledky projektu budú predstavovať značný krok vpred nie len z medzinárodného hľadiska, ale budú aj v plnomsúlade s RIS3 SK (perspektívne oblasti špecializácie slovenskej ekonomiky), konkrétne v oblasti polovodičov pre emobilitu automobilového priemyslu ako aj v informačných a komunikačných vedách.
Doba trvania: 1.7.2022 – 30.6.2025
Nová technológia prípravy senzorov, detektorov a memristorov pre inteligentnú mikroelektroniku v 21. storočí
New technology for the preparation of sensors, detectors and memristors for intelligent microelectronics in the 21st century
Program: Európsky fond regionálneho rozvoja (EFRR)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Cambel Vladimír, DrSc.
Anotácia: Projekt Nová technológia prípravy senzorov, detektorov a memristorov pre inteligentnú mikroelektroniku v 21. storočí predstavuje nový prístup k technológiiprípravy týchto mikroelektronických súčiastok. Cieľom je výskum procesu výroby senzorov, detektorov a memristorov prostredníctvom novej inovatívnejtechnológie ALD využívajúcej kontrolovaný lokálny rast hradlových, izolačných a pasivačných oxidových vrstiev metódou depozície po atomárnych vrstvách(atomic layer deposition, ALD).
Doba trvania: 1.3.2022 – 30.9.2023
Fototlač atomárnych vrstiev
Photo-Atomic Layer Printing
Program: Plán obnovy EÚ
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Hudec Boris, PhD.
Anotácia: Cieľom projektu je podpora prípravy a podania projektového zámeru do výziev Programu Horizont Európa: Photo-Atomic Layer Printing.
Doba trvania: 1.1.2023 – 31.7.2023