لقد أجرينا بالفعل سلسلة كاملة من الرحلات التصويرية الصغيرة إلى حبري. أظهرت لدينا ، نظرالى في مختبر الروبوتات ونظرنا في موضوعنا .
سنخبرك اليوم بما (وماذا) يعمل عليه أحد مختبراتنا في المركز العلمي الدولي للمواد الوظيفية وأجهزة الإلكترونيات الضوئية.
في الصورة: مقياس حيود الأشعة السينية DRON-8
ماذا يفعلون هنا؟
تم افتتاح معمل “المواد النانوية والأجهزة الإلكترونية الضوئية المتقدمة” على أساس المركز العلمي الدولي والذي يتعامل مع مواد جديدة، بما في ذلك أشباه الموصلات والمعادن والأكاسيد في حالة ذات بنية نانوية، بغرض استخدامها في الأجهزة والأجهزة الإلكترونية البصرية.
الطلاب وطلاب الدراسات العليا وموظفي المختبر خصائص الهياكل النانوية وإنشاء أجهزة جديدة لأشباه الموصلات للإلكترونيات الدقيقة والبصرية. تُستخدم التطورات في مجال إضاءة LED الموفرة للطاقة وسيكون الطلب عليها في المستقبل القريب في الإلكترونيات عالية الجهد للشبكات الذكية ().
في مجتمع الطلاب يسمى موقع البحث في شارع لومونوسوف المبنى رقم 9 “مختبر رومانوف"، حيث أن كلا من المختبر والمركز يرأسهما - دكتور في العلوم الفيزيائية والرياضية، وأستاذ رائد وعميد كلية الضوئيات الليزر والإلكترونيات الضوئية بجامعة ITMO، ومؤلف أكثر من ثلاثمائة منشور علمي وحائز على العديد من المنح والجوائز العلمية الدولية.
معدات
يحتوي المختبر على مقياس حيود الأشعة السينية DRON-8 من شركة Burevestnik الروسية (أعلاه على KDPV). هذه هي واحدة من الأدوات الرئيسية لتحليل المواد.
فهو يساعد في تحديد جودة البلورات الناتجة والهياكل المتغايرة عن طريق قياس أطياف حيود الأشعة السينية. من أجل المعالجة الحرارية لهياكل أشباه الموصلات ذات الأغشية الرقيقة التي يجري تطويرها، نستخدم هذا التركيب المنزلي.
نحن نستخدم أحدث الأنظمة التجريبية لتوصيف وتعديل وفرز مصابيح LED. دعونا نتحدث عن الأول (في الصورة أدناه على الجانب الأيسر).
هذا موزع دقيق . إنه نظام آلي لتوزيع السوائل اللزجة. مثل هذا الموزع لا غنى عنه لتطبيق مادة الفوسفور بدقة على شريحة LED من أجل تحقيق لون التوهج المطلوب.
في البداية (افتراضيًا)، تعتمد مصابيح LED البيضاء التي نعرفها على شرائح تنبعث في النطاق الأزرق من الطيف المرئي للإشعاع الكهرومغناطيسي.
يقوم هذا الجهاز (في الصورة العامة في المنتصف) بقياس الجهد الحالي والخصائص الطيفية لرقائق LED ويخزن البيانات المقاسة لعدد كبير من الرقائق في ذاكرة الكمبيوتر. من الضروري التحقق من المعلمات الكهربائية والبصرية للعينات المصنعة. هذا ما يبدو عليه التثبيت إذا قمت بفتح الأبواب الزرقاء:
الجهاز الثالث في الصورة العامة هو نظام فرز وإعداد مصابيح LED للتثبيت اللاحق. بناءً على الخصائص المقاسة، تقوم بتجميع جواز سفر لـ LED. يقوم جهاز الفرز بعد ذلك بتعيينه إلى واحدة من 256 فئة اعتمادًا على جودة جهاز أشباه الموصلات (الفئة 1 هي مصابيح LED التي لا تتوهج، والفئة 256 هي تلك التي تتوهج بشكل أكثر سطوعًا في نطاق طيفي معين).
وفي مركزنا الدولي للأبحاث، نعمل أيضًا على تطوير المواد شبه الموصلة والهياكل المتغايرة. تتم زراعة الهياكل المتغايرة باستخدام حزمة الشعاع الجزيئي على تركيب RIBER MBE 49 في الشركة الشريكة Connector-Optics.
للحصول على بلورات أكسيد مفردة (وهي عبارة عن أشباه موصلات واسعة الفجوة) من المصهور، نستخدم تركيب نمو متعدد الوظائف منتج محليًا NIKA-3. قد يكون لأشباه الموصلات ذات الفجوة الواسعة تطبيقات في مرحلات الطاقة المستقبلية، وأشعة الليزر VCSEL العمودية عالية الكفاءة، وكاشفات الأشعة فوق البنفسجية، وما إلى ذلك.
مشاريع
في مواقع المركز العلمي الدولي، يقوم مختبرنا بإجراء مجموعة متنوعة من الأبحاث الأساسية والتطبيقية.
على سبيل المثال، بالتعاون مع باحثين من جامعة ولاية أوفا التقنية للطيران، قمنا موصلات معدنية جديدة ذات موصلية متزايدة وقوة عالية. لإنشائها، يتم استخدام طرق تشوه البلاستيك المكثف. يخضع الهيكل ذو الحبيبات الدقيقة للسبائك للمعالجة الحرارية، مما يعيد توزيع تركيز ذرات الشوائب في المادة. ونتيجة لذلك، تم تحسين معلمات التوصيل وخصائص القوة للمادة.
يقوم موظفو المختبر أيضًا بتطوير تقنيات لتصنيع أجهزة الإرسال والاستقبال الإلكترونية الضوئية القائمة على الدوائر المتكاملة الضوئية. سوف تجد أجهزة الإرسال والاستقبال هذه تطبيقًا في صناعة إنشاء أنظمة نقل/استقبال معلومات عالية الأداء. اليوم، تم بالفعل إعداد مجموعة من التعليمات لتصنيع نماذج أولية لمصادر الإشعاع وأجهزة الكشف الضوئي. كما تم إعداد وثائق التصميم لاختبارها.
مشروع مختبري مهم إنشاء مواد أشباه الموصلات ذات فجوة واسعة وهياكل نانوية ذات كثافة عيب منخفضة. في المستقبل، باستخدام المواد التي يتم تطويرها، سنكون قادرين على إنتاج أجهزة أشباه الموصلات الموفرة للطاقة، والتي ليس لديها نظائرها في السوق بعد.
لقد قام المتخصصون لدينا بالفعل مصابيح LED، والتي يمكن أن تحل محل مصابيح الأشعة فوق البنفسجية غير الآمنة المعتمدة على الزئبق. تكمن قيمة الأجهزة المصنعة في حقيقة أن قوة مجموعات LED للأشعة فوق البنفسجية الخاصة بنا أعلى بعدة مرات من قوة مصابيح LED الفردية - 25 واط مقابل 3 واط. وفي المستقبل، سوف تجد هذه التكنولوجيا تطبيقات في الرعاية الصحية ومعالجة المياه وغيرها من المجالات التي تستخدم فيها الأشعة فوق البنفسجية.
مجموعة من العلماء من مركزنا العلمي الدولي أن الأجهزة الإلكترونية الضوئية المستقبلية ستستخدم الخصائص الرائعة للأشياء ذات الحجم النانوي - النقاط الكمومية، التي لها معلمات بصرية خاصة. فيما بينها - أو التوهج غير الحراري لجسم ما، والذي يُستخدم في أجهزة التلفزيون والهواتف الذكية وغيرها من الأدوات المزودة بشاشات العرض.
نحن بالفعل إنشاء أجهزة إلكترونية بصرية مماثلة لجيل جديد. ولكن قبل أن تصل الأجهزة إلى السوق، يتعين علينا العمل على تقنيات إنتاج المواد والتأكد من سلامة المواد الناتجة للمستخدمين.
جولات تصويرية أخرى لمختبراتنا:
المصدر: www.habr.com