SBIR Phase II: X-Ray Focusing Device for 20-100 keV Photon Energies

SBIR 第二阶段:20-100 keV 光子能量的 X 射线聚焦装置

基本信息

  • 批准号:
    1831268
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 74.9万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2018-09-15 至 2021-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This Small Business Innovation Research Phase II project targets the fabrication of devices capable of focusing X-rays with high energy (from 10 keV to above 100 keV) to spot sizes as small as 7 nanometers. This capability is critical for imaging, microtomography, and elemental and structural analyses of materials and will permit imaging in spectral ranges and at resolutions unavailable today. These devices will enable scientists to better image the interplay of structure and functionality for a wide variety of applications, including the development of life-saving drugs, the creation of materials for high-tech devices, and for a number of important basic scientific purposes. The devices? primary use will be in high-end synchrotron radiation facilities and in X-ray microscopes with in specialized industrial and research environments. These devices form a special class of high-value consumables, addressing a global market segment worth about $7 million today with the potential to increase to more than $14 million in the near future. The intellectual merit of this project is threefold. First, the innovative method of fabrication explores and exploits the ultimate capability of atomic layer deposition (ALD) for achieving nanometer-scale smoothness in very thick, multilayer films. Unlike related methods that rely on deposition onto wires and slicing, this method uses ALD to deposit sequences of low and high refractive index materials onto batch-fabricated cylindrical silicon precursors, with well-controlled layer thicknesses varying from a few nanometers to tens of nanometers. Subsequently, polishing the wafer will yield membranes with hundreds of high-value focusing devices on a single wafer, minimizing the processing costs per device. Second, the envisioned wafer-level processing method allows for a necessary tilt control of the precursors, not possible with wires, for better focusing properties. Third, the method is extendable towards depositing sequences of more-than-two material layers, which enables the fabrication of step-wise graded index diffractive devices with single foci and featuring ultimate diffraction efficiency. Phase I qualified the individual key processes and proved their integration capability into a complete fabrication sequence, while Phase II will deal with the fabrication and testing of prototypes and preparation for production, using long runs of atomic layer deposition processes, as is necessary for functional devices.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
这个小型企业创新研究第二阶段项目的目标是制造能够将高能X射线(从10 keV到100 keV以上)聚焦到7纳米大小的光斑的设备。 这种能力对于成像、显微断层摄影、材料的元素和结构分析至关重要,并将允许在光谱范围内和目前无法获得的分辨率下成像。这些设备将使科学家能够更好地了解结构和功能之间的相互作用,用于各种应用,包括开发救生药物,为高科技设备创造材料,以及用于一些重要的基础科学目的。那些装置主要用于高端同步辐射设施和X射线显微镜,以及专门的工业和研究环境。这些设备形成了一类特殊的高值消耗品,目前全球市场价值约为700万美元,在不久的将来可能会增加到1400多万美元。这个项目的智力价值有三个方面。首先,创新的制造方法探索和利用原子层沉积(ALD)的最终能力,以实现非常厚的多层膜的纳米级光滑度。与依赖于沉积到线上和切片的相关方法不同,该方法使用ALD将低和高折射率材料的序列存款到批量制造的圆柱形硅前体上,其中良好控制的层厚度从几纳米到几十纳米变化。随后,抛光晶片将在单个晶片上产生具有数百个高价值聚焦装置的膜,从而最大限度地降低每个装置的加工成本。第二,所设想的晶片级处理方法允许对前体进行必要的倾斜控制,这对于线是不可能的,以获得更好的聚焦特性。第三,该方法可扩展到沉积多于两个材料层的序列,这使得能够制造具有单焦点并具有最终衍射效率的阶梯式渐变折射率衍射器件。第一阶段对各个关键工艺进行了鉴定,并证明了它们在完整制造序列中的集成能力,而第二阶段将使用长时间运行的原子层沉积工艺,处理原型的制造和测试以及生产准备,该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的智力价值进行评估而被认为值得支持和更广泛的影响审查标准。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Towards the Batch Production of 5 nm Focal Spot Size Zone Plates and Beyond
迈向 5 nm 及以上焦斑尺寸波带片的批量生产
  • DOI:
    10.1017/s1431927618013727
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Moldovan, Nicolaie;Logan, Jonathan M.;Divan, Ralu
  • 通讯作者:
    Divan, Ralu
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Nicolaie Moldovan其他文献

Nicolaie Moldovan的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Nicolaie Moldovan', 18)}}的其他基金

SBIR Phase I: X-Ray Focusing Device for 20-100 keV Photon Energies
SBIR 第一阶段:20-100 keV 光子能量的 X 射线聚焦装置
  • 批准号:
    1648219
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 74.9万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: Microfabricated Chemical Mechanical Polishing (CMP) Pad Conditioners with Controlled Diamond Geometrical Protrusions
SBIR 第一阶段:具有受控金刚石几何突起的微加工化学机械抛光 (CMP) 垫调节器
  • 批准号:
    1014016
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 74.9万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase I: Starter Wafers for Diamond MEMS Fabrication
SBIR 第一阶段:用于金刚石 MEMS 制造的起始晶圆
  • 批准号:
    0712454
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 74.9万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

Baryogenesis, Dark Matter and Nanohertz Gravitational Waves from a Dark Supercooled Phase Transition
  • 批准号:
    24ZR1429700
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
ATLAS实验探测器Phase 2升级
  • 批准号:
    11961141014
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    3350 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
地幔含水相Phase E的温度压力稳定区域与晶体结构研究
  • 批准号:
    41802035
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    12.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于数字增强干涉的Phase-OTDR高灵敏度定量测量技术研究
  • 批准号:
    61675216
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于Phase-type分布的多状态系统可靠性模型研究
  • 批准号:
    71501183
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    17.4 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
纳米(I-Phase+α-Mg)准共晶的临界半固态形成条件及生长机制
  • 批准号:
    51201142
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
连续Phase-Type分布数据拟合方法及其应用研究
  • 批准号:
    11101428
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
D-Phase准晶体的电子行为各向异性的研究
  • 批准号:
    19374069
  • 批准年份:
    1993
  • 资助金额:
    6.4 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

SBIR Phase II: Innovative Two-Phase Cooling with Micro Closed Loop Pulsating Heat Pipes for High Power Density Electronics
SBIR 第二阶段:用于高功率密度电子产品的创新两相冷却微闭环脉动热管
  • 批准号:
    2321862
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 74.9万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Innovative Glass Inspection for Advanced Semiconductor Packaging
SBIR 第二阶段:先进半导体封装的创新玻璃检测
  • 批准号:
    2335175
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 74.9万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Intelligent Language Learning Environment
SBIR第二阶段:智能语言学习环境
  • 批准号:
    2335265
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 74.9万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: FlashPCB Service Commercialization and AI Component Package Identification
SBIR第二阶段:FlashPCB服务商业化和AI组件封装识别
  • 批准号:
    2335464
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 74.9万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Thermally-optimized power amplifiers for next-generation telecommunication and radar
SBIR 第二阶段:用于下一代电信和雷达的热优化功率放大器
  • 批准号:
    2335504
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 74.9万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Sodium-Based Solid-State Batteries for Stationary Energy Storage
SBIR第二阶段:用于固定储能的钠基固态电池
  • 批准号:
    2331724
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 74.9万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: A mesh-free, sling-free, minimally invasive treatment for stress urinary incontinence in women
SBIR II 期:无网、无吊带的微创治疗女性压力性尿失禁
  • 批准号:
    2233106
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 74.9万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Zero Trust Solution for Precision Medicine and Precision Health Data Exchanges
SBIR 第二阶段:精准医疗和精准健康数据交换的零信任解决方案
  • 批准号:
    2226026
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 74.9万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: High-Performance Batteries to Decarbonize Heavy Duty Construction Equipment
SBIR 第二阶段:高性能电池使重型建筑设备脱碳
  • 批准号:
    2335320
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 74.9万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase II: Technology for Stimulating the Herd Instinct of Livestock to Reduce Environmental Impact
SBIR第二阶段:刺激牲畜的群体本能以减少环境影响的技术
  • 批准号:
    2335554
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 74.9万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了