Wir haben bereits eine ganze Reihe kleiner Fotoausflüge auf Habré durchgeführt. Gezeigt unsere , betrachtete im Robotiklabor und haben uns mit unserem Thema auseinandergesetzt .
Heute erzählen wir Ihnen, woran (und was) eines unserer Labore am International Scientific Center for Functional Materials and Optoelectronics Devices arbeitet.
Auf dem Foto: Röntgendiffraktometer DRON-8
Was machen die hier?
Das Labor „Advanced Nanomaterials and Optoelectronic Devices“ wurde auf der Grundlage des International Scientific Center eröffnet, das sich mit diesen Themen befasst neue Materialien, einschließlich Halbleiter, Metalle, Oxide in nanostrukturiertem Zustand, zum Zwecke ihrer Verwendung in optoelektronischen Geräten und Geräten.
Studierende, Doktoranden und Labormitarbeiter Eigenschaften von Nanostrukturen und schaffen neue Halbleiterbauelemente für die Mikro- und Optoelektronik. Die Entwicklungen werden im Bereich der energieeffizienten LED-Beleuchtung eingesetzt und werden in naher Zukunft in der Hochspannungselektronik für Smart Grids gefragt sein ().
In der Studentengemeinschaft heißt der Forschungsstandort in der Lomonossow-Straße, Gebäude 9 „Romanovs Labor", da sowohl das Labor als auch das Zentrum geleitet werden von - , Doktor der physikalischen und mathematischen Wissenschaften, führender Professor und Dekan der Fakultät für Laserphotonik und Optoelektronik an der ITMO-Universität, Autor von mehr als dreihundert wissenschaftlichen Publikationen und Gewinner zahlreicher internationaler wissenschaftlicher Stipendien und Auszeichnungen.
Ausrüstung
Das Labor verfügt über ein Röntgendiffraktometer DRON-8 der russischen Firma Burevestnik (oben bei KDPV). Dies ist eines der Hauptinstrumente zur Analyse von Materialien.
Es hilft, die Qualität der resultierenden Kristalle und Heterostrukturen durch die Messung von Röntgenbeugungsspektren zu charakterisieren. Zur thermischen Behandlung von in Entwicklung befindlichen Dünnschicht-Halbleiterstrukturen nutzen wir diese heimische Anlage.
Zur Charakterisierung, Modifizierung und Sortierung von LEDs nutzen wir modernste Technikumsanlagen. Lassen Sie uns über das erste sprechen (siehe Abbildung unten auf der linken Seite).
Dies ist ein Präzisionsspender . Es handelt sich um ein automatisiertes System zur Abgabe viskoser Flüssigkeiten. Ein solcher Spender ist unverzichtbar, um Phosphormaterial präzise auf einen LED-Chip aufzutragen und so die gewünschte Leuchtfarbe zu erzielen.
Die uns bekannten weißen LEDs basieren zunächst (standardmäßig) auf Chips, die im blauen Bereich des sichtbaren Spektrums elektromagnetischer Strahlung emittieren.
Dieses Gerät (im allgemeinen Foto in der Mitte) misst die Strom-Spannungs- und Spektraleigenschaften von LED-Chips und speichert die gemessenen Daten für eine große Anzahl von Chips im Computerspeicher. Es wird benötigt, um die elektrischen und optischen Parameter hergestellter Proben zu überprüfen. So sieht die Installation aus, wenn man die blauen Türen öffnet:
Das dritte Gerät im Gesamtfoto ist ein System zum Sortieren und Vorbereiten von LEDs für die spätere Installation. Basierend auf den gemessenen Eigenschaften erstellt sie einen Pass für die LED. Der Sortierer ordnet es dann abhängig von der Qualität des Halbleiterbauelements einer von 256 Kategorien zu (Kategorie 1 sind LEDs, die nicht leuchten, Kategorie 256 sind diejenigen, die in einem bestimmten Spektralbereich am hellsten leuchten).
In unserem Internationalen Forschungszentrum beschäftigen wir uns auch mit dem Wachstum von Halbleitermaterialien und Heterostrukturen. Heterostrukturen werden mittels Molekularstrahlepitaxie auf einer RIBER MBE 49-Anlage beim Partnerunternehmen Connector-Optics gezüchtet.
Um aus der Schmelze oxidische Einkristalle (Wide-Gap-Halbleiter) zu gewinnen, verwenden wir eine im Inland hergestellte multifunktionale Wachstumsanlage NIKA-3. Wide-Gap-Halbleiter könnten in zukünftigen Leistungsrelais, hocheffizienten vertikalen VCSEL-Lasern, Ultraviolettdetektoren usw. Anwendung finden.
Projekte
An den Standorten des International Scientific Center führt unser Labor vielfältige Grundlagen- und angewandte Forschung durch.
Gemeinsam mit Forschern der Staatlichen Luftfahrttechnischen Universität Ufa haben wir beispielsweise neue Metallleiter mit erhöhter Leitfähigkeit und hoher Festigkeit. Um sie zu erzeugen, werden Methoden der intensiven plastischen Verformung eingesetzt. Die feinkörnige Struktur der Legierung wird einer Wärmebehandlung unterzogen, wodurch die Konzentration der Verunreinigungsatome im Material neu verteilt wird. Dadurch werden die Leitfähigkeitsparameter und Festigkeitseigenschaften des Materials verbessert.
Die Labormitarbeiter entwickeln außerdem Technologien zur Herstellung optoelektronischer Transceiver mithilfe photonischer integrierter Schaltkreise. Solche Transceiver werden in der Industrie zur Entwicklung leistungsstarker Informationsübertragungs-/Empfangssysteme Anwendung finden. Bereits heute wurde eine Anleitung zur Herstellung von Prototypen von Strahlungsquellen und Fotodetektoren erstellt. Außerdem wurde eine Designdokumentation für deren Tests erstellt.
Wichtiges Laborprojekt Schaffung von Halbleitermaterialien mit großer Bandlücke und Nanostrukturen mit geringer Defektdichte. Mit den zu entwickelnden Materialien werden wir in Zukunft in der Lage sein, energiesparende Halbleiterbauelemente herzustellen, für die es noch keine Analoga auf dem Markt gibt.
Unsere Spezialisten haben es bereits getan LEDs, die unsichere UV-Lampen auf Quecksilberbasis ersetzen können. Der Wert der hergestellten Geräte liegt darin, dass die Leistung unserer UV-LED-Baugruppen um ein Vielfaches höher ist als die Leistung einzelner LEDs – 25 W gegenüber 3 W. Zukünftig wird die Technologie im Gesundheitswesen, in der Wasseraufbereitung und in anderen Bereichen, in denen ultraviolette Strahlung zum Einsatz kommt, Anwendung finden.
Eine Gruppe von Wissenschaftlern unseres Internationalen Wissenschaftszentrums dass zukünftige optoelektronische Geräte die bemerkenswerten Eigenschaften von Objekten in Nanogröße nutzen werden – Quantenpunkte, die spezielle optische Parameter haben. Unter ihnen - oder das nicht-thermische Leuchten eines Objekts, das in Fernsehern, Smartphones und anderen Geräten mit Display verwendet wird.
Wir haben bereits die Schaffung ähnlicher optoelektronischer Geräte einer neuen Generation. Doch bevor die Geräte auf den Markt kommen, müssen wir die Technologien zur Herstellung der Materialien ausarbeiten und die Sicherheit der resultierenden Materialien für die Benutzer bestätigen.
Weitere Fototouren durch unsere Labore:
Source: habr.com