Hoxe contarémosche en que (e en que) traballa un dos nosos laboratorios do Centro Científico Internacional de Materiais Funcionais e Dispositivos Optoelectrónicos.
Na foto: difractómetro de raios X DRON-8
Que fan aquí?
O laboratorio “Nanomateriais Avanzados e Dispositivos Optoelectrónicos” abriuse con base no Centro Científico Internacional, que se ocupa de investigación novos materiais, incluídos semicondutores, metais e óxidos en estado nanoestruturado, para o seu uso en dispositivos e dispositivos optoelectrónicos.
Estudantes, estudantes de posgrao e persoal de laboratorio estudar propiedades das nanoestruturas e crear novos dispositivos semicondutores para micro e optoelectrónica. Os desenvolvementos utilízanse no campo da iluminación LED de eficiencia enerxética e serán demandados nun futuro próximo na electrónica de alta tensión para redes intelixentes (rede intelixente).
Na comunidade estudantil, o lugar de investigación da rúa Lomonosov, edificio 9 chámase "Laboratorio de Romanov", xa que tanto o Laboratorio como o Centro están dirixidos por - A. E. Romanov, Doutor en Ciencias Físicas e Matemáticas, profesor titular e decano da Facultade de Fotónica Láser e Optoelectrónica da ITMO University, autor de máis de trescentas publicacións científicas e gañador de numerosas bolsas e premios científicos internacionais.
Оборудование
O laboratorio ten un difractómetro de raios X DRON-8 da empresa rusa Burevestnik (arriba en KDPV). Este é un dos principais instrumentos para a análise de materiais.
Axuda a caracterizar a calidade dos cristais e heteroestruturas resultantes medindo os espectros de difracción de raios X. Para o tratamento térmico das estruturas de semicondutores de película fina que se están a desenvolver, utilizamos esta instalación doméstica.
Utilizamos sistemas a escala piloto de última xeración para caracterizar, modificar e clasificar os LED. Falemos do primeiro (na imaxe inferior á esquerda).
Este é un dispensador de precisión Asymtek S-820. É un sistema automatizado de dispensación de líquidos viscosos. Este dispensador é indispensable para aplicar con precisión material de fósforo a un chip LED para conseguir a cor brillante desexada.
Inicialmente (por defecto), os LED brancos que coñecemos están baseados en chips que emiten na franxa azul do espectro visible da radiación electromagnética.
Este dispositivo (na foto xeral do centro) mide a tensión actual e as características espectrais dos chips LED e almacena os datos medidos para un gran número de chips na memoria do ordenador. É necesario comprobar os parámetros eléctricos e ópticos das mostras fabricadas. Este é o aspecto da instalación se abres as portas azuis:
O terceiro dispositivo da foto xeral é un sistema para clasificar e preparar os LED para a súa posterior instalación. Con base nas características medidas, ela compila un pasaporte para o LED. O clasificador asígnao a unha das 256 categorías dependendo da calidade do dispositivo semicondutor (a categoría 1 son os LED que non brillan, a categoría 256 son os que brillan con máis intensidade nun rango espectral determinado).
No noso Centro Internacional de Investigación tamén estamos a traballar no crecemento de materiais semicondutores e heteroestruturas. As heteroestruturas medran mediante epitaxia de feixe molecular nunha instalación RIBER MBE 49 da empresa socia Connector-Optics.
Para obter monocristais de óxido (que son semicondutores de gran brecha) a partir do fundido, utilizamos unha instalación de crecemento multifuncional de produción nacional NIKA-3. Os semicondutores de gran brecha poden ter aplicacións en futuros relés de potencia, láseres VCSEL verticais de alta eficiencia, detectores de ultravioleta, etc.
Proxectos
Nos sitios do Centro Científico Internacional, o noso laboratorio realiza unha variedade de investigacións fundamentais e aplicadas.
Por exemplo, xunto con investigadores da Universidade Técnica de Aviación Estatal de Ufa, nós estamos a desenvolver novos condutores metálicos con maior condutividade e alta resistencia. Para crealos utilízanse métodos de deformación plástica intensa. A estrutura de gran fino da aliaxe está sometida a un tratamento térmico, que redistribúe a concentración de átomos de impurezas no material. Como resultado, mellóranse os parámetros de condutividade e as características de resistencia do material.
O persoal do laboratorio tamén está a desenvolver tecnoloxías para a fabricación de transceptores optoelectrónicos mediante circuítos integrados fotónicos. Estes transceptores atoparán aplicación na industria da creación de sistemas de transmisión/recepción de información de alto rendemento. Hoxe xa se preparou un conxunto de instrucións para a fabricación de prototipos de fontes de radiación e fotodetectores. Tamén se elaborou a documentación de deseño para a súa proba.
Importante proxecto de laboratorio dedicado creación de materiais semicondutores de gran brecha e nanoestruturas con baixa densidade de defectos. No futuro, utilizando os materiais que se están a desenvolver, poderemos producir dispositivos semicondutores de aforro enerxético que aínda non teñen análogos no mercado.
Os nosos especialistas xa o fixeron desenvolveron LED, que poden substituír as inseguras lámpadas ultravioleta a base de mercurio. O valor dos dispositivos fabricados reside no feito de que a potencia dos nosos conxuntos LED ultravioleta é varias veces maior que a potencia dos LED individuais: 25 W fronte a 3 W. No futuro, a tecnoloxía atopará aplicación na sanidade, tratamento de augas e outras áreas onde se usa a radiación ultravioleta.
Un grupo de científicos do noso Centro Científico Internacional consideraque os futuros dispositivos optoelectrónicos utilizarán as notables propiedades dos obxectos de tamaño nanométrico: os puntos cuánticos, que teñen parámetros ópticos especiais. Entre eles - luminiscencia ou o brillo non térmico dun obxecto, que se usa en televisores, teléfonos intelixentes e outros aparellos con pantallas.
Nós xa estamos facendo a creación de dispositivos optoelectrónicos similares dunha nova xeración. Pero antes de que os aparellos cheguen ao mercado, temos que elaborar as tecnoloxías para producir materiais e confirmar a seguridade dos materiais resultantes para os usuarios.
Outros percorridos fotográficos polos nosos laboratorios: