Исследования конструктивно-технологических методов создания малоинерционных резистивных ИК-источников излучения в диапазоне длин волн от 1 до 20 мкм.

Актуальность проблемы развития технологии малоинерционных резистивных ИК-источников излучения с высокоэмиссионным покрытием обусловлена необходимостью создания газовых приборов и устройств, обладающих высокой чувствительностью и широким спектром детектируемых элементов. Данная технология открывает новые возможности улучшения технических характеристик существующих газочувствительных приборов и создания новых отечественных устройств детектирования более широкого спектра веществ. Наиболее перспективным для практического применения является создание ИК-излучающего элемента с малой инерционностью, позволяющий реализовать многоканальные газочувствительные приборы, работающие в импульсном режиме детектирования широкого спектра веществ, с высоким отношением сигнал/шум. Высокоэмиссионное покрытие ИК-излучающего элемента обеспечивает более широкий спектр испускаемых длин волн, а расположение его на тонкой диэлектрической мембране позволяет снизить инерционность. Применение МЭМС-технологии при изготовлении малоинерционных резистивных ИК-источников излучения с высокоэмиссионным покрытием позволяет получить ряд преимуществ интегральной технологии. Совмещение нового технологического процесса формирования высокоэмиссионного покрытие, на основе пористого наноструктурированного материала, с тонкопленочной и мембранной технологиями, позволит получить новую серию компонентов ИК-источников излучения для широкого спектра задач. Формирование многослойной мембраны с воздушным подмембранным пространством позволяет изолировать термонагреватель от кремниевой подложки, тем самым исключить локальные теплопотери. МЭМС-технология и тонкопленочные материалы обеспечивают конструкцию малоинерционного резистивного ИК-источника излучения с меньшим энергопотреблением, высокой глубиной модуляции, повышенной устойчивостью к ударам и вибрациям. В настоящее время основными производителями ИК-источников являются InfraTec infrared LLC (США), Micro-Hybrid Electronic GmbH (Германия), Axetris AG (Швейцария), Nano Environmental Technology S.r.l. (N.E.T.) (Италия). Представленная информация в зарубежных публикациях затрагивает лишь малые аспекты формирования высокоэмиссионных пленок. Отсутствуют актуальные методы создания высокоэмиссионных покрытий, поэтому исследование процессов формирования данных слоев на тонкой диэлектрической мембране требует проведения ряда теоретических и экспериментальных исследований электрохимического механизма роста наноструктурированных слоев, а также оптимизацию совмещенной технологии и поиска новых конструктивно-технологических решений создания отечественного конструктивно-технологического базиса изготовления малоинерционных резистивных ИК-источников излучения с высокоэмиссионным покрытием. Значимость проводимого исследования подтверждается наличием разделов «Нано- и микросистемная техника» (2.6.2.3) и «Развитие методов фотоники для применения в технике и медицине» (1.3.5.7) в Перечне приоритетных направлений фундаментальных и поисковых научных исследований на 2021-2030 годы Программы фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021-2030 годы), утвержденной распоряжением от 31 декабря 2020 г. № 3684-р Председателем Правительства РФ.