doi: 10.52899/24141437_2026_02_175
УДК: 621.382:620.22:629.5

Формирование контактов на многослойных материалах для судовых электронных систем

Иванов А. В., Ваганов В. В., Благодатнов В. Л.
Язык статьи:
Ссылка для цитирования: Иванов А.В., Благодатнов В.Л., Ваганов В.В. Формирование контактов на многослойных материалах для судовых электронных систем // Труды Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. 2026. Т. 5, № 2. С. 175–184. DOI:10.52899/24141437_2026_02_175 EDN: RRBYGL

Аннотация

Актуальность. Для развития судовых электронных систем требуется введение в эксплуатацию миниатюрных, надёжных и долговечных элементов микроэлектроники. Перспективным решением проблемы является использование в этой среде многослойных и двухмерных материалов, например графена и дихалькогенидов переходных металлов. При этом при использовании этих материалов должно быть обеспечено формирование стабильных электроконтактов, традиционно требующее применения сложных и дорогостоящих технологических процессов. Цель. Изучение физико-химических основ и экспериментальных возможностей технологии прямой печати для формирования электроконтактов на многослойных материалах, применяемых в судовых электронных системах. Методы. Применяли технологии прямой печати чернилами с содержанием серебра. Печать проходила на подложках с графеновыми и подобными покрытиями. Рассмотрены условия для смачивания и отжига и исследованы электрические свойства контактов. Также проведено теоретическое моделирование контактных процессов на базе существующих моделей и программного обеспечения. Результаты. Прямая печать даёт возможность создания омических контактов с линейной вольт-амперной характеристикой, минуя этапы стандартных процессов формирования контактов. Установлена возможность создания стабильных соединений при температурах отжига вплоть до 150 °C. По результатам теоретического моделирования было выявлено: 1) снижение сопротивления; 2) отличная совместимость чернил с содержанием серебра с графеновыми структурами. Заключение. Прямая печать — технологически простой и экономически эффективный метод формирования контактов на многослойных материалах, что делает её перспективной для создания сенсорных, коммутационных и измерительных узлов судовой электроники. Полученные результаты подтверждают целесообразность внедрения безлитографических аддитивных методов в инженерную практику кораблестроения и образовательные программы технических вузов. Ключевые слова: моделирование, графен, многослойные материалы, прямая печать, электроконтакты, судовая электроника, аддитивные технологии, омические контакты

Список литературы

1. Akinwande D., Huyghebaert C., Wang C.H., et al. Graphene and twodimensional materials for silicon technology // Nature. 2019. Vol. 573. P. 507–518. doi: 10.1038/s41586-019-1573-9
2. Смородин А.В. Аддитивные технологии в электротехнике // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2024. № 1-2. С. 203–206. doi: 10.24412/2500 1000-2024-1-2-203-206 EDN: WHQRWK
3. Williams N.X., Noyce S.G., Cardenas J.A., et al. Silver nanowire inks for directwrite electronic tattoo applications // Nanoscale. 2019. Vol. 11, No. 30. P. 14294–14302. doi: 10.1039/C9NR03378E EDN: FVUHEB
4. Tran T.S., Dutta N.K., Roy Choudhury N. Graphene inks for printed flexible electronics: graphene dispersions, ink formulations, printing techniques and applications // Advances in Colloid and Interface Science. 2018. Vol. 261. P. 41–61. doi: 10.1016/j.cis.2018.09.003 EDN: ABQDJR
5. Каменев С.В., Романенко К.С. Технологии аддитивного производства. Оренбург: ОГУ; 2017. 145 с. ISBN: 978-5-7410-1696-1 EDN: ZVDBWR
6. Liang H., Zhang Y., Wang L. Technologies in marine antifouling and anticorrosion coatings: a comprehensive review // Coatings. 2024. Vol. 14, No. 12. P. 1487. doi: 10.3390/coatings14121487 EDN: MWSCLN
7. Hecht D., Hu L., Irvin G. Emerging transparent electrodes based on thin films of carbon nanotubes, graphene, and metallic nanostructures // Advanced Materials. 2011. Vol. 23, No. 13. P. 1482–1513. doi: 10.1002/adma.201003188 EDN: OLZFVD
8. Polyushkin D.K., Wachter S., Mennel L., et al. Analogue twodimensional semiconductor electronics // Nature Electronics. 2020. Vol. 3. P. 486–491. doi: 10.1038/s41928-020-0460-6 EDN: UCAPWM