Минский НИИ радиоматериалов Национальной академии наук Беларуси предлагает потребителям датчики теплового потока на основе производственного соглашения и ищет партнеров для заключения соглашения о дистрибьюторских услугах.

Минский НИИ радиоматериалов Национальной академии наук Беларуси совместно с Институтом тепло- и массообмена им. А.В.Лыкова НАН Беларуси разработали датчики теплового потока на основе эффекта Зеебека, предназначенные для измерения мощности потока лучистой энергии с низким энергопотреблением.

Датчики теплового потока изготовлены по планарной технологии с использованием двухсторонней литографии.

Датчики выполнены на базе МЭМС-приемников с чувствительными элементами на основе микротермопар. Такие элементы включают в себя диэлектрическую мембрану с высоким поглощением тепла и несколько последовательно соединенных микротермопар, «горячие» спаи которых расположены на мембране, а «холодные» имеют хороший тепловой контакт с подложкой, что позволяет достичь предельно возможных рабочих характеристик.

Материал для создания мембран кристалла датчика – нестехиометрический нитрид кремния (Si_xN_y), обладающий более низким внутренним напряжением, чем обычно используемый нитрид кремния (Si₃N₄).

Датчики теплового потока характеризуются:
* малой тепловой инерцией;
* высокой чувствительностью;
* линейностью преобразования;
* малой потребляемой мощностью;
* высокой радиационной стойкостью;
* широким диапазоном измерения лучистой энергии;
* высокой скоростью реакции на тепловое воздействие.

Технические характеристики:

Спектральный диапазон измерения, мкм	0,1..14
Диапазон мощности оптического излучения, Вт/м2	0..4000
Чувствительность, В/Вт:
* для мощности теплового потока 0..500 Вт/м2	38,6..49,8
* для мощности теплового потока 500..4000 Вт/м2	93,9..104,3
Сопротивление термопар, кОм	4..100
Время отклика, с	0,04

Области применения:
* регулирование температурных процессов, дистанционного измерения температур (турбинные двигатели, медицина);
* селективное измерение лучистой энергии определенных диапазонов спектра;
* системы ориентации малых космических аппаратов;
* системы наземного тестирования космических аппаратов;
* системы наведения ракет и др.

Минский НИИ радиоматериалов предлагает партнерам:
* изготовление датчиков теплового потока на основе производственного соглашения;
* датчики теплового потока в рамках соглашения о дистрибьюторских услугах.

Подробнее можно узнать в статье 1 и статье 2.

Каталог «Разработки НАН Беларуси мирового уровня за период 2020-2022 годы», стр.158-159.

Ссылка на сайте Минского НИИ радиоматериалов.

Технические преимущества заключаются в использовании планарной технологии и двусторонней фотолитографии, что позволяет увеличить чувствительность и снизить массогабаритные характеристики датчика теплового потока по сравнению с известными решениями.

Импортозамещение датчиков теплового потока:
Vatell TG9000 («Vatell Corporation», США);
ДРТП-15 (ФГУП «ВНИИФТРИ», Российская Федерация);
HFS («Tempsens Instrument Pvt. Ltd.», Индия, Германия, Индонезия).

Патент Республики Беларусь на полезную модель № 12193 от 30.12.2019 «Термоэлектрический приемник излучения»
Патент Республики Беларусь на полезную модель № 12665 от 30.08.2021 «Термоэлектрический приемник излучения»

Кернасовский, Ю.М., Таратын, И.А., Рыжковская, Д.С., Чакуков, Р.Ф., Филатов, С.А., Кучинский, Г.С., Батырев, Е.В. «Разработка конструкции и технологий изготовления тестового чувствительного элемента датчика теплового потока на основе эффекта Зеебека» / Ю.М. Кернасовский, И.А. Таратын, Д.С. Рыжковская, Р.Ф. Чакуков, С.А. Филатов, Г.С. Кучинский, Е.В. Батырев // Наноиндустрия. – 2019. – № S (89). – с. 577-578.

Таратын, И.А., Кернасовский, Ю.М., Филатов, С.А. «Широкодиапазонные MEMS датчики теплового потока» / И.А. Таратын, Ю.М. Кернасовский, С.А. Филатов // 14-я Междунар. науч.-техн. конф. «Приборостроение-2021». – с. 133-134.

Кернасовский, Ю.М. «Разработка конструкции и технологии изготовления тестового чувствительного элемента датчика теплового потока на основе эффекта Зеебека» / Ю.М. Кернасовский // Международный форум «Микроэлектроника-2018»; 4-я Междунар. науч. конф. «Электронная компонентная база и микроэлектронные модули»: сб. тез., Алушта, 1–6 окт. 2018 г. – с. 520-524.

Специализация института включает следующие основные направления:
* разработка и производство элементной базы и функциональных узлов СВЧ-техники (твердотельные СВЧ монолитно-интегральные схемы - малошумящие усилители и усилители мощности, защитные устройства, переключатели, аттенюаторы, преобразователи частоты; СВЧ-модули и др.);
* разработка и производство оптоэлектронных компонентов и модулей на их основе (фотодетекторы, светоизлучающие диоды, полупроводниковые лазеры, приемные и передающие оптические модули);
* производство материалов для полупроводникового производства - подложки арсенида галлия стандарта «epi-ready»;
* разработка сенсорной техники, модулей и систем (датчики угла наклона, давления, ускорения, электронный компас и др.);
* разработка и изготовление медицинской техники.

Научно-производственная база института включает в себя специальное технологическое и научно-исследовательское оборудование, предназначенное для разработки и выполнения полного цикла технологических операций изготовления СВЧ, оптоэлектронных компонентов, датчиков физических величин на основе микроэлектромеханических систем, оборудование для изготовления продукции медицинского назначения - датчиков «Глюкосен» и др. В частности оборудование позволяет выполнять операции резки полупроводниковых слитков соединений А3В5 (GaAs, InP, GaN и др.), шлифовки и полировки пластин, эпитаксиального наращивания, операции термодиффузии и имплантации легирующих примесей, операции корпусирования микросхем, контроля их параметров и т.д.

Институт имеет лицензионное программное обеспечение для электродинамических расчетов, собственную библиотеку стандартных элементов, методики контроля и испытаний СВЧ компонентов С, S, L, X, K диапазонов длин волн, оборудование электронной литографии с разрешением 100 нм, обеспечивающее современный уровень проектных норм.

В рамках специализации ведется разработка технологий, элементной базы и на ее основе приборов для различных радиоэлектронных систем: систем радиолокации, волоконно-оптических линий связи, лазерных дальномеров, систем горизонтирования и ориентации объектов, систем управления, наведения и навигации, и т.д.

Потребители, заинтересованные в приобретении датчиков теплового потока на основе производственного соглашения.

Партнеры, заинтересованные в приобретении датчиков теплового потока в рамках соглашения о дистрибьюторских услугах.