Ученые нашли способ создавать компактные быстрые сенсоры взрывчатки из оксида галлия

ТОМСК, 10 июля. /ТАСС/. Ученые Томского государственного университета (ТГУ) выиграли грант Российского научного фонда (РНФ) на исследования свойств нового материала - оксида галлия (Ga2O3) - и создание газовых сенсоров из него. Устройства с данными сенсорами будут отличаться от аналогов компактным размером и повышенным быстродействием, могут использоваться для поиска взрывчатых веществ, сообщил ТАСС автор проекта Алексей Алмаев.

"Только недавно (ученые), буквально два года назад, научились стабильно получать разные фазы (различные состояния) оксида галлия. Однако активно изучается только одна фаза данного материала - "бета", некоторые ученые говорят, что за ней электроника будущего. Моя группа на средства гранта РНФ будет изучать фазы "альфа" и "эпсилон", газочувствительные свойства этих материалов. Разные фазы отличаются по электрофизическим характеристикам, по кристаллической решетке, и в зависимости от этих свойств меняется область применения. У них есть преимущества, которые не исследованы до конца сейчас", - сказал Алмаев.

Собеседник агентства уточнил, что грант РНФ рассчитан на три года - по 5 млн рублей в год. По истечении этого срока ученые должны будут предоставить газовые сенсоры на основе оксида галлия, при помощи которых, в том числе, можно будет находить взрывчатые вещества.

Данные, которые томские исследователи уже успели получить в своих ранних работах по изучению этого материала, подтверждают, что в отличие от аналогов газовые сенсоры из "альфа" и "эпсилон" фаз оксида не требуют нагревания до температуры в 200 градусов Цельсия, чтобы начать работать. Благодаря этому свойству у них будет существенно выше быстродействие. Кроме того, при помощи данных сенсоров можно изготовить компактные газоанализаторы, которые будут помещаться в ладони.

Интерес к созданию кристаллов Ga2O3 возник в начале 2010-х годов, когда японские исследователи опубликовали ряд работ о возможности получения этого материала и его преимуществах для использования в различных устройствах электроники. Ga2O3 привлек исследователей шириной запрещенной зоны. Этот параметр приводит к тому, что материал поглощает именно ультрафиолетовое излучение, что позволяет использовать его в солнечно-слепых детекторах. Кроме того, оксид галлия можно использовать для силовой электроники: большая ширина запрещенной зоны делает оксид галлия и приборные структуры на его основе более устойчивыми к воздействию ионизирующих излучений, что открывает перспективы для применений в сфере электроники для ядерной промышленности и космической электроники.

До недавнего времени технологией создания монокристаллов оксида галлия обладали только ученые Японии, США и Германии.