Nanoérzékelők

Home Kutatás Nanoérzékelők

Nanoérzékelők

Nanoérzékelők Laboratórium

Osztályvezető: Volk János
Kapcsolat: volk@mfa.kfki.hu, 392-2233
Weboldal: www.nems.hu

A Stratégiai Kutatási Infrastruktúra hozzáférési szabályzata

Az intézet kutatási feladatainak megfelelően a 2018-ban még Mikrotechnológiai Laboratóriumként működő szervezeti egység szakmai alapon szerveződve kettévált, így 2019-ben közös központi infrastruktúra (tiszta tér) kezelése mellett elkezdte működését a Nanoérzékelők, valamint a Mikrorendszerek Laboratórium.

 

A Nanoérzékelők Laboratórium célja a nanotechnológia és anyagtudomány területén elért legfrissebb alapkutatási eredmények alkalmazása új típusú fizikai érzékelőkben, különös tekintettel a mikro- és nanoméretű elektromechanikai szenzorokra. Ehhez kapcsolódóan a Laboratórium az alábbi tématerületek kutatását tűzte ki célul:

  1. Funkcionális rétegek új típusú nanoelektronikai eszközökhöz és sugárzásdetektorokhoz (OTKA FK139075, K143282) – Félvezető-kompatibilis leválasztási módszerek kidolgozása egyedi vékonyrétegek előállítására. Ilyen anyag a piezoelektromos ScAlN; a fázisváltó VO2; ill. a neutronérzékeny 10B és 10B4 A rétegeket nanoelektronikai áramkörök és detektorok készítésére használjuk.
  2. iezoelektromos rezgésmérő és piezorezisztív 3D erőmérő MEMS eszközök (TKP2021-NVA-03, EU-RISE-101007429-INTAKE) – Saját fejlesztésű MEMS eszközön alapuló, konkrét felhasználói igényekre szabott, magas technológiai érettségű (TRL5-7) rendszerek demonstrálása: mikromanipulátorra szerelhető 2D erőmérő; orvosi okosszike; frekvenciaspektrumot közvetlenül rögzítő rezgőnyelv-sor.
  3. euromorfikus szenzorjel feldolgozás (OTKA K143169) – Memrisztorokat alkalmazó, új szenzorjel-kódolási és feldolgozási eljárások kidolgozása, melyek peremszámítási feladatokat látnak el. A rendkívül hatékony és plasztikus működést a tüzelő neurális hálózat (SNN) biztosítja.
  4. Kvantumtechnológia: Csatolt kvantumpötty alapú hibrid félvezető/szupravezető áramkörök (HORIZON-EIC 101115315, QuKiT) – 4. Olyan chip demonstrálása, amely hibatoleráns kvantumbiteket hoz létre a szabályozható transzmon qubit és egy Kitaev-lánc kombinálásával. A topológiai védelemnek köszönhetően jelentősen növekedhet a külső zajjal szembeni tolerancia.

Futó projektjeink:

  • Quantum bits with Kitaev Transmons – QuKIT HORIZON-EIC-2022-PATHFINDERCHALLENGES-01-06-101115315 (2023.07.01-2027.09.30 )
  • Funkcionális szulfid nanorétegek atomi rétegleválasztása és alkalmazásai OTKA FK 139075 (2021.09.01-2025.08.31,)
  • Konzorcium, társ p.: Információfeldolgozás rezisztív kapcsoló memóriákkal OTKA K 143282 (2022.09.01-2026.08.31,)
  • Lumineszcencia és ionizációs folyamatok vizsgálata semleges és töltött részecskék konverzióján alapuló, mikrostruktúrált félvezető szerkezetekben OTKA K 143263 (2022.09.01-2026.08.31)
  • VO2 vékonyrétegek atomi rétegleválasztása és karakterizációja 2019-2.1.11-TÉT-2020-00189 (2021.03.01-2023.02.28)
  • Vészhelyzetben és szélsőséges körülmények között alkalmazható környezetmonitorozó szenzorok TKP2021-NVA-03 (2022.04.01-2025.09.30, a Mikrorendszerek és Vékonyréteg-fizika Laboratóriumokkal közösen)
  • Integrated nanocomposites for thermal and kinetic energy harvesting HE 101007429 – INTAKE (2021.12.01-2025.11.30)
  • Korszerű és Innovatív Epitaxia Európai Hálózata / European Network for Innovative and Advanced Epitaxy COST OC-2020-1-24657 (OPERA)
  • Kvantuminformatika Nemzeti Laboratórium alvállalkozó

Az elmúlt 5 év legfontosabb publikációi:

  • Khánh, N. Q.; Horváth, Z. E.; Zolnai, Z.; Petrik, P.; Pósa, L.; Volk, J. Effect of Process Parameters on Co-Sputtered Al(1-x)ScxN Layer’s Properties: Morphology, Crystal Structure, Strain, Band Gap, and Piezoelectricity. Materials Science in Semiconductor Processing 2024, 169, 107902.
  • Baji, Z.; Pósa, L.; Molnár, G.; Szabó, Z.; Volom, M.; Surca, A. K.; Drazic, G.; Volk, J. VO2 Layers with High Resistive Switching Ratio by Atomic Layer Deposition. Materials Science in Semiconductor Processing 2023, 162, 107483.
  • Dózsa, T.; Jurdana, V.; Šegota, S.B.; Volk, J.; Radó, J.; Soumelidis, A.; Kovács, P. Road Type Classification Using Time-Frequency Representations of Tire Sensor Signals. IEEE Access 2024, 12, 53361–53372
  • Pósa, L.; Hornung, P.; Török, T. N.; Schmid, S. W.; Arjmandabasi, S.; Molnár, G.; Baji, Z.; Dražić, G.; Halbritter, A.; Volk, J. Interplay of Thermal and Electronic Effects in the Mott Transition of Nanosized VO 2 Phase Change Memory Devices. ACS Appl. Nano Mater. 2023, 6 (11), 9137–9147.
  • Zolnai, Z.; Petrik, P.; Németh, A.; Volk, J.; Bosi, M.; Seravalli, L.; Fornari, R. Atomic Structure and Annealing-Induced Reordering of ε-Ga2O3: A Rutherford Backscattering/Channeling and Spectroscopic Ellipsometry Study. Applied Surface Science 2023, 636, 157869.

Utolsó frissítés: 2024.05.27