Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Sistemi na čipu z integriranimi mikromehanskimi, s THz, z optičnimi, z magnetnimi in z elektrokemijskimi senzorji

Obdobja
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.09.03  Tehnika  Elektronske komponente in tehnologije  Mikroelektronika 
2.15.01  Tehnika  Meroslovje  Senzorji in zajemanje podatkov 

Koda Veda Področje
T001  Tehnološke vede  Elektronika in elektriška tehnologija 

Koda Veda Področje
2.02  Tehniške in tehnološke vede  Elektrotehnika, elektronika in informacijski inženiring 
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (27)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  39221  Damjan Berčan  Elektronske komponente in tehnologije  Mladi raziskovalec  2016 - 2019  22 
2.  38444  Daniele Bertocchi  Tehnika  Tehnični sodelavec  2016 - 2019 
3.  18018  Ivica Bertocchi    Tehnični sodelavec  2014 - 2019 
4.  33297  Mitja Brlan    Tehnični sodelavec  2014 - 2019 
5.  24915  Bruno Cacovich    Tehnični sodelavec  2014 - 2019 
6.  31188  dr. Olga Chambers  Matematika  Raziskovalec  2017 - 2019  28 
7.  18020  Boštjan Fink    Tehnični sodelavec  2014 - 2019 
8.  39222  dr. Miha Gradišek  Elektronske komponente in tehnologije  Mladi raziskovalec  2016 - 2019  28 
9.  24914  Carmen Hladnik Prosenc    Tehnični sodelavec  2014 - 2019 
10.  51909  dr. Tadej Krmac  Sistemi in kibernetika  Mladi raziskovalec  2018 - 2019 
11.  10303  Ratimir Kuzma Cigoj  Elektronske komponente in tehnologije  Tehnični sodelavec  2014 - 2019 
12.  03494  dr. Marijan Maček  Elektronske komponente in tehnologije  Upokojeni raziskovalec  2014 - 2019  178 
13.  24916  Franci Novak    Tehnični sodelavec  2014 - 2017 
14.  00130  dr. Anton Pleteršek  Elektronske komponente in tehnologije  Upokojeni raziskovalec  2014 - 2019  207 
15.  01675  dr. Dušan Raič  Elektronske komponente in tehnologije  Upokojeni raziskovalec  2018 - 2019  86 
16.  38117  dr. Rok Ražman  Elektronske komponente in tehnologije  Mladi raziskovalec  2015 - 2019 
17.  24326  dr. Aleksander Sešek  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2014 - 2019  143 
18.  50658  dr. Tadej Skuber  Elektronske komponente in tehnologije  Mladi raziskovalec  2017 - 2019  11 
19.  00166  dr. Drago Strle  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2014 - 2019  244 
20.  01717  Rozana Škrbec    Tehnični sodelavec  2014 - 2015 
21.  34652  dr. Andrej Švigelj  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2016 - 2019  47 
22.  32972  dr. Mario Trifković  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2016 - 2017  23 
23.  01927  dr. Janez Trontelj  Elektronske komponente in tehnologije  Vodja  2014 - 2019  582 
24.  10476  dr. Janez Trontelj ml.  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2014 - 2019  61 
25.  53517  Ajda Tuševski  Elektronske komponente in tehnologije  Mladi raziskovalec  2019 
26.  36455  dr. Rok Vrtovec  Električne naprave  Mladi raziskovalec  2014 - 2017 
27.  13143  dr. Andrej Žemva  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2015 - 2019  648 
Organizacije (1)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  1538  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko  Ljubljana  1626965  28.009 
Povzetek
Program je razdeljen na naslednja področja: A. Senzorji nizkih koncentracij molekul snovi v zraku B. Integrirane brezkontaktne senzorske mreže C. Senzorji in sistemi v THz področju D. Ostali nano-mikro senzorji A. Senzorji nizkih koncentracij molekul snovi v zraku in tekočinah Do sedaj razviti različni senzorski sistemi imajo veliko slabosti: nizka občutljivost, slaba kemijska ločljivost in nezanesljivost detekcije, naprave so velike in drage, čas, ki je potreben za zanesljivo detekcijo, pa je izjemno dolg; razlog je v zelo majhnih koncentracijah ciljnih molekul v atmosferi ali tekočini in se nahaja v območju pod eno ciljno molekulo na 10^12 drugih molekul v zraku ali tekočini. V večini primerov poteka detekcija ciljnih molekul preko njihove adsorbcije iz okoliškega medija na površino senzorjev, ki je prevlečena z molekulami receptorjev. Cilj predlaganega programa je izboljšati občutljivost obstoječih detekcijskih sistemov vsaj za en velikostni razred ter izboljšati selektivnost in s tem zanesljivost detekcije. To nameravamo storiti z raziskovanjem odzivov na polju različno modificiranih kapacitivnih senzorjev z izjemno nizkošumnim merjenjem kapacitivnosti oziroma impedance, ter merjenjem šumnih odzivov in statistično analizo spektralnih gostot; to zahteva izdelavo merilnega sistema v mikro/nano elektronski CMOS oziroma BiCMOS tehnologiji. B. Integrirane brezkontaktne senzorske mreže Raziskave, usmerjene predvsem v razvoj senzorjev kemičnih substanc, bodo vodile do razvoja novih mikrosenzorskih struktur za različne uporabe med drugim tudi v brezkontaktnih senzorskih mrežah (BSM). Predvsem bodo neposredno uporabni v kontroli in sledenju prehranskih in drugih izdelkov kar bo prispevalo k boljši in varnejši prehrani. Osnova BSM mrež bodo brezkontaktni senzorski sistemi, ki omogočajo ceneno vzdrževanje, vgrajujejo pa se v najnovejše tehnologije, kot so radiofrekvenčna identifikacija RFID (UHF in HF) in druge tehnologije, ki omogočajo zanesljiv brezžični prenos podatkov. C. Senzorji in sistemi v THz področju Želimo obdržati vodilno vlogo pri THz senzorjih in THz senzorskih sistemih, zato bomo usmerili naše raziskave v poglobljeno razumevanje obnašanja tanke nanometrske plasti senzorja. Zasnovali bomo senzorsko polje in frekvenčno moduliran THz izvor, da bomo generirali tridimenzionalno sliko zakrite scene. Raziskovali bomo ozkopasovno THz spektroskopijo. D. Ostali nano-mikro senzorji V raziskavi se bomo osredotočili na razvoj novih senzorjev in senzorska polja z integriranimi mikrotuljavicami.
Pomen za razvoj znanosti
Raziskovalci programske skupine LMFE so v zadnjem programskem obdobju pridobili 9 mednarodnih patentov, 9 domačih patentov in vložili 11 patentnih prijav. So avtorji 23 znanstvenih člankov s faktorjem vpliva. Zavidljivo število patentov govori o dejstvu, da so znanstveni rezultati pomembni za industrijo, ki nam ovira objavljanje znanstvenih člankov zaradi ohranjanja konkurenčne prednosti. To pa je seveda tudi dokaz o znanstveni odličnosti, ki se kaže v številni citiranosti naših patentov, kar pa metodologija ARRS žal ne zazna. Ne glede na to pomanjkljivost pa je v prijavljenem nadaljevanju programa predvideno obsežno znanstveno delo, ki v nekaterih področjih segajo že v področje čiste znanstvene dejavnosti. Ob dejstvu pa, da gre pri predlogu nadaljevanja programa tudi za usmerjenost v sodelovanje z industrijo pa predlagamo koncept povezave znanstvene misli, ki se udejani po določenem času v industrijski aplikaciji. Seveda je ta koncept žal težak in je podvržen kritiki, da se oddaljuje od tako imenovane ''čiste znanosti''. Lobisti ''čiste znanosti'' pa branijo ta koncept tudi zato, ker njihovi rezultati prepogosto končajo na papirju, ker ne vzdržijo realnega preverjanja. V našem primeru predlagamo vse raziskave na način, ki bo preverljiv, oziroma je preverjanje vključeno v program. Predvidevamo, da bodo rezultati znanstvenih dognanj patentirani in objavljeni v citiranih mednarodnih revijah. Predlagane raziskave združujejo interdisciplinarne znanstvene pristope, ki po eni strani zahtevajo poglobljene študije še neraziskanih pojavov, ter po drugi strani omogočajo optimalno reševanje zastavljenih raziskovalnih ciljev, z učinkovito uporabo najmodernejših orodji modeliranja fizikalno kemijskih procesov ter realizacijo in uporabo najmodernejših tehnologij, za načrtovanje in realizacijo izjemno zahtevnih merilnih sistemov. - Raziskali bomo procese in tehnologije selektivne ter površinsko ločljive kemijske funkcionalizacije matričnega polja mikrosenzorjev s študijem elektrokemijske funkcionalizacije površin posameznih senzorskih elementov in šumne spektre mikrokondenzatorjev različno modificiranih površin v interakciji z različnimi ciljnimi molekulami. - Zasnovali bomo arhitekture elektronskega vezja za merjenje adsorbcijsko desorbcijeskega električnega šuma modificiranih kapacitivnih senzorjev v velikem frekvenčnem področju in miniaturni elektronski vmesnik za adresiranje in merjenje sprememb kapacitivnosti v polju mikrokondenzatorjev z ekstremno in doslej še nedoseženo občutljivostjo v področju 10 zF (zepto = 10^-21), ki ga je mogoče integrirati s poljem mikrosenzorjev. - Modelirali bomo senzorske strukture in izdelali FEM modele. Zasnovali bomo znanstvene eksperimente za pridobivanje doslej neznanih modelskih parametrov. - Raziskali bomo lastnosti nanometrskih plasti THz senzorja ter analizirali nove lastnosti teh plasti, za katere doslej ni znanstvene razlage. Predvidevamo, da bomo prvi odkrili in razložili zapletene fizikalne mehanizme.
Pomen za razvoj Slovenije
LMFE je od svojega nastanka izjemno močno vpet v slovensko elektroindustrijo in je bil ključen za nekatere velike in pomembne slovenske tovarne. Naj naštejem le dve izmed mnogih: Več desetletni izvozni izdelek Fotone je bil daljinomer z veliko dodano vrednostjo. Zanj je LMFE razvil in izdeloval vso elektroniko z vrhunskimi integriranimi vezji. Prav tako je Iskraemeco bila med prvimi svetovnimi izvozniki elektronskih števcev električne energije, kjer je pri obeh verzijah LMFE sodeloval in pomembno vplival na uspešnost produktov Danes eno najhitrejše rastočih podjetij na področju elektronike v Sloveniji je RLS Merilna tehnika, za katero je LMFE prispeval raziskovalno in znanstveno podlago in v mnogih primerih tudi razvil ali celo izdeloval specialna integrirana vezja. V predlaganem programu vidimo nadaljevanje vloge LMFE, ki uspešno premošča znanstveno raziskovalno sfero s slovensko in tujo industrijo. Tesna povezava z RLS bo tej omogočila še naprej mesto med najodličnejšimi v svetovni metrologiji (RLS izvaža skoraj 100% v tujino na najzahtevnejše trge na svetu). Tu je posebno pomemben hiter prenos znanstvene inovacije v produkt, ki je industrijsko izvedljiv. Še več, ko je vodja programske skupine izumil nov in učinkovit senzor za precizno merjenje kota je uspel prepričati direktorja firme RLS, da ga je začel proizvajati in ta proizvod je še danes paradni konj firme in ima še vedno primat na svetu glede tehničnih lastnosti. Dosedanji uspehi LMFE potrjujejo, da raziskovalci LMFE poleg tega, da rešujejo raziskovalne probleme večinoma vidijo tudi potencial za industrijo in so sposobni reševati konkretne probleme industrije. Tak preboj pričakujemo v naslednjem programskem obdobju tudi pri zasnovi sistema za merjenje s pomočjo integriranih mikrotuljavic, kjer pričakujemo ne le znanstveni prispevek ampak tudi uspešen industrijski proizvod. Velik potencial ima predlagana raziskava senzorjev par. Ob ustreznem odzivu slovenskega gospodarstva bi lahko postavili novo proizvodnjo s sodelovanjem LMFE. V najslabšem primeru, pa bi lahko privabili tujega vlagatelja, ki bi investiral pri nas. Potencial za slovensko gospodarstvo predstavlja tudi razvoj THz tehnologije, saj bi morali znati izkoristiti naš primat na področju senzorja, ki ima najboljše lastnosti pri sobni temperaturi. THz tehnologija je na začetku, ima pa potencial, da prevzame podobno pomembno vlogo kot jo je imela tehnologija rentgenskih žarkov. Žal bi nam bilo, če ne bomo mogli izkoristiti naše trenutne prednosti in znanstvene sposobnosti in bi zamudili odlično priložnost, ki jo imamo, samo zato, ker bo zmanjkalo nekaj sredstev za vzdrževanje programa in za promocijo v industriji.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2014, 2015, zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2014, 2015, zaključno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno