Nous avons déjà réalisé toute une série de petites excursions photo sur Habré. Montré notre , regardé dans le laboratoire de robotique et s'est penché sur notre thématique .
Aujourd'hui, nous allons vous dire sur quoi (et sur quoi) travaille l'un de nos laboratoires du Centre scientifique international des matériaux fonctionnels et des dispositifs optoélectroniques.
Sur la photo : diffractomètre à rayons X DRON-8
Que font-ils ici ?
Le laboratoire « Nanomatériaux avancés et dispositifs optoélectroniques » a été ouvert sur la base du Centre scientifique international, qui s'occupe de nouveaux matériaux, notamment semi-conducteurs, métaux, oxydes à l'état nanostructuré, en vue de leur utilisation dans des dispositifs et dispositifs optoélectroniques.
Étudiants, étudiants diplômés et personnel de laboratoire propriétés des nanostructures et créer de nouveaux dispositifs semi-conducteurs pour la micro et l'optoélectronique. Les développements sont utilisés dans le domaine de l'éclairage LED économe en énergie et seront demandés dans un avenir proche dans l'électronique haute tension pour les réseaux intelligents ().
Dans la communauté étudiante, le site de recherche de la rue Lomonossov, bâtiment 9 s'appelle «Le laboratoire de Romanov", puisque le Laboratoire et le Centre sont dirigés par - , docteur en sciences physiques et mathématiques, professeur éminent et doyen de la Faculté de photonique laser et d'optoélectronique de l'Université ITMO, auteur de plus de trois cents publications scientifiques et lauréat de nombreuses bourses et récompenses scientifiques internationales.
équipement
Le laboratoire dispose d'un diffractomètre à rayons X DRON-8 de la société russe Burevestnik (ci-dessus sur KDPV). C'est l'un des principaux instruments d'analyse des matériaux.
Il permet de caractériser la qualité des cristaux et hétérostructures résultants en mesurant les spectres de diffraction des rayons X. Pour le traitement thermique des structures semi-conductrices en couches minces en cours de développement, nous utilisons cette installation domestique.
Nous utilisons des systèmes pilotes de pointe pour caractériser, modifier et trier les LED. Parlons du premier (photo ci-dessous à gauche).
Ceci est un distributeur de précision . Il s'agit d'un système automatisé de distribution de liquides visqueux. Un tel distributeur est indispensable pour appliquer avec précision un matériau phosphoreux sur une puce LED afin d'obtenir la couleur lumineuse souhaitée.
Initialement (par défaut), les LED blanches que nous connaissons sont basées sur des puces qui émettent dans la gamme bleue du spectre visible du rayonnement électromagnétique.
Cet appareil (sur la photo générale au centre) mesure les caractéristiques courant-tension et spectrales des puces LED et stocke les données mesurées pour un grand nombre de puces dans la mémoire de l'ordinateur. Il est nécessaire de vérifier les paramètres électriques et optiques des échantillons fabriqués. Voici à quoi ressemble l'installation si vous ouvrez les portes bleues :
Le troisième appareil sur la photo générale est un système de tri et de préparation des LED pour une installation ultérieure. Sur la base des caractéristiques mesurées, elle établit un passeport pour la LED. Le trieur l'attribue ensuite à l'une des 256 catégories en fonction de la qualité du dispositif semi-conducteur (la catégorie 1 correspond aux LED qui ne brillent pas, la catégorie 256 sont celles qui brillent le plus intensément dans une plage spectrale donnée).
Dans notre Centre de recherche international, nous travaillons également sur la croissance des matériaux semi-conducteurs et des hétérostructures. Les hétérostructures sont cultivées par épitaxie par jet moléculaire sur une installation RIBER MBE 49 chez la société partenaire Connector-Optics.
Pour obtenir des monocristaux d'oxydes (qui sont des semi-conducteurs à grand espace) à partir de la masse fondue, nous utilisons une installation de croissance multifonctionnelle NIKA-3 produite dans le pays. Les semi-conducteurs à grand espace pourraient avoir des applications dans les futurs relais de puissance, les lasers VCSEL verticaux à haut rendement, les détecteurs ultraviolets, etc.
Projets
Sur les sites du Centre Scientifique International, notre laboratoire mène de nombreuses recherches fondamentales et appliquées.
Par exemple, en collaboration avec des chercheurs de l'Université technique de l'aviation d'État d'Oufa, nous nouveaux conducteurs métalliques à conductivité accrue et à haute résistance. Pour les créer, des méthodes de déformation plastique intense sont utilisées. La structure à grains fins de l'alliage est soumise à un traitement thermique qui redistribue la concentration d'atomes d'impuretés dans le matériau. En conséquence, les paramètres de conductivité et les caractéristiques de résistance du matériau sont améliorés.
Le personnel du laboratoire développe également des technologies pour fabriquer des émetteurs-récepteurs optoélectroniques utilisant des circuits intégrés photoniques. De tels émetteurs-récepteurs trouveront une application dans l'industrie de la création de systèmes de transmission/réception d'informations hautes performances. Aujourd'hui, un ensemble d'instructions a déjà été élaboré pour la fabrication de prototypes de sources de rayonnement et de photodétecteurs. La documentation de conception pour leurs tests a également été préparée.
Projet de laboratoire important création de matériaux semi-conducteurs à grand écart et de nanostructures à faible densité de défauts. À l'avenir, grâce aux matériaux développés, nous pourrons produire des dispositifs semi-conducteurs économes en énergie qui n'ont pas encore d'analogues sur le marché.
Nos spécialistes ont déjà Les LED, qui peuvent remplacer les lampes ultraviolettes dangereuses à base de mercure. La valeur des appareils fabriqués réside dans le fait que la puissance de nos ensembles de LED ultraviolettes est plusieurs fois supérieure à la puissance des LED individuelles - 25 W contre 3 W. À l’avenir, cette technologie trouvera des applications dans les soins de santé, le traitement de l’eau et d’autres domaines où le rayonnement ultraviolet est utilisé.
Un groupe de scientifiques de notre Centre Scientifique International que les futurs dispositifs optoélectroniques utiliseront les propriétés remarquables d'objets de taille nanométrique - les points quantiques, qui possèdent des paramètres optiques particuliers. Parmi eux - ou la lueur non thermique d'un objet, utilisé dans les téléviseurs, les smartphones et autres gadgets dotés d'écrans.
Nous avons déjà la création de dispositifs optoélectroniques similaires d'une nouvelle génération. Mais avant que les gadgets n'arrivent sur le marché, nous devons élaborer les technologies de production des matériaux et confirmer la sécurité des matériaux obtenus pour les utilisateurs.
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Source: habr.com