разработка принципов построения, электрической модели и топологического представления датчиков токсичных наноразмерных частиц с конструктивными элементами на основе функциональных квазидвумерных материалов, включающая исследование посредством моделирования из первых принципов (ab initio) взаимодействия материалов активных областей датчиков с такими частицами, а также проектирование схемотехнического решения предварительной обработки и преобразования аналоговых данных сенсора в цифровой сигнал для применения в составе интеллектуальных сенсорных систем.
Задачи:
- исследовать физические процессы, возникающие при взаимодействии квазидвумерных материалов с токсичными наноразмерными частицами;
- исследовать процессы адсорбции токсичных наноразмерных частиц, а также оценить влияние подложки на электронные (сенсорные) характеристики функциональных квазидвумерных материалов;
- исследовать параметры конструктивных решений датчиков на основе транзисторов с высокой подвижностью электронов (ТВПЭ), активной областью которых являются функциональные квазидвумерные материалы;
- разработать методику моделирования электрических, частотных и эксплуатационных характеристик датчиков на основе ТВПЭ, активной областью которых являются функциональные квазидвумерные материалы с учетом особенностей условий их функционирования;
- разработать электрические модели и методы экстракции (идентификации) параметров датчиков с конструктивными элементами на основе функциональных квазидвумерных материалов с учетом особенностей условий их функционирования;
- разработать схемотехническое решение для преобразования исходного аналогового сигнала сенсора с малой амплитудой в цифровой сигнал, включающее малошумящий усилитель и дельта-сигма АЦП;
- разработать цифровую подсистему (блок) для предварительной обработки цифрового сигнала;
- разработать топологическую реализацию интегрированной сенсорной системы "датчик - система (блок) обработки сигнала".
результаты НИР актуальны для использования в медицине и фармации.
в результате выполнения НИР будут исследованы физические процессы, возникающие при взаимодействии двумерных одно-, двух- и трехкомпонентных функциональных квазидвумерных материалов с токсичными атомами и молекулами и процессы адсорбции токсичных атомов и молекул, а также оценено влияние подложки на электронные (сенсорные) характеристики одно-, двух- и трехкомпонентных функциональных квазидвумерных материалов, исследованы параметры конструктивных решений и разработаны методы моделирования электрических, частотных и эксплуатационных характеристик, а также подходы к построению электрических моделей и методы экстракции (идентификации) параметров датчиков на основе ТВПЭ, активной областью которых являются одно-, двух- и трехкомпонентные функциональные квазидвумерные материалы с учетом особенностей условий их функционирования, разработано схемотехническое решение для преобразования исходного аналогового сигнала сенсора с малой амплитудой в цифровой сигнал, включающее малошумящий усилитель, дельта-сигма АЦП и цифровую подсистему (блок) для предварительной обработки цифрового сигнала, а также топологическая реализация интегрированной сенсорной системы «датчик – система (блок) обработки сигнала».
медицина и формация.
учреждение образования "Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники"
Научно-исследовательская часть
тел: +375 17 293 80 55
e-mail: science@bsuir.by