અમે ITMO યુનિવર્સિટીની લેબોરેટરી "એડવાન્સ્ડ નેનોમેટરીયલ્સ અને ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો" બતાવીએ છીએ

અમે પહેલાથી જ હેબ્રે પર નાના ફોટો પર્યટનની આખી શ્રેણીનું આયોજન કર્યું છે. આપણું બતાવ્યું ક્વોન્ટમ સામગ્રીની પ્રયોગશાળા, તરફ જોયું યાંત્રિક હથિયારો અને મેનિપ્યુલેટર રોબોટિક્સ લેબોરેટરીમાં અને અમારા થીમેટિકમાં જોયું DIY સહકાર્યકરો (ફેબ્લેબ).

આજે અમે તમને જણાવીશું કે ઇન્ટરનેશનલ સાયન્ટિફિક સેન્ટર ફોર ફંક્શનલ મટિરિયલ્સ એન્ડ ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક્સ ડિવાઈસીસમાં અમારી એક પ્રયોગશાળા શું (અને શું) કામ કરી રહી છે.

ફોટામાં: એક્સ-રે ડિફ્રેક્ટોમીટર DRON-8

તેઓ અહીં શું કરી રહ્યા છે?

ઇન્ટરનેશનલ સાયન્ટિફિક સેન્ટરના આધારે લેબોરેટરી “એડવાન્સ્ડ નેનોમેટરીયલ્સ એન્ડ ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક ડીવાઈસીસ” ખોલવામાં આવી હતી, જે સંશોધન ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો અને ઉપકરણોમાં તેમના ઉપયોગના હેતુ માટે નેનોસ્ટ્રક્ચર્ડ સ્થિતિમાં સેમિકન્ડક્ટર, ધાતુઓ, ઓક્સાઇડ સહિતની નવી સામગ્રી.

વિદ્યાર્થીઓ, સ્નાતક વિદ્યાર્થીઓ અને પ્રયોગશાળા સ્ટાફ અભ્યાસ નેનોસ્ટ્રક્ચરના ગુણધર્મો અને માઇક્રો- અને ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટે નવા સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો બનાવો. વિકાસનો ઉપયોગ ઊર્જા-કાર્યક્ષમ LED લાઇટિંગના ક્ષેત્રમાં થાય છે અને નજીકના ભવિષ્યમાં સ્માર્ટ ગ્રીડ માટે હાઇ-વોલ્ટેજ ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં તેની માંગ રહેશે.સ્માર્ટ ગ્રીડ).

વિદ્યાર્થી સમુદાયમાં, લોમોનોસોવ સ્ટ્રીટ પર સંશોધન સ્થળ, મકાન 9 કહેવામાં આવે છે “રોમનૉવની પ્રયોગશાળા", કારણ કે પ્રયોગશાળા અને કેન્દ્ર બંનેનું નેતૃત્વ છે - એ.ઇ. રોમાનોવ, ભૌતિક અને ગાણિતિક વિજ્ઞાનના ડૉક્ટર, ITMO યુનિવર્સિટીમાં લેસર ફોટોનિક્સ અને ઑપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક્સની ફેકલ્ટીના અગ્રણી પ્રોફેસર અને ડીન, ત્રણસોથી વધુ વૈજ્ઞાનિક પ્રકાશનોના લેખક અને ઘણા આંતરરાષ્ટ્રીય વૈજ્ઞાનિક અનુદાન અને પુરસ્કારોના વિજેતા.

સાધનો

પ્રયોગશાળામાં રશિયન કંપની બુરેવેસ્ટનિક (KDPV પર ઉપર)નું એક્સ-રે ડિફ્રેક્ટોમીટર DRON-8 છે. સામગ્રીનું વિશ્લેષણ કરવા માટે આ એક મુખ્ય સાધન છે.

તે એક્સ-રે ડિફ્રેક્શન સ્પેક્ટ્રાને માપીને પરિણામી સ્ફટિકો અને હેટરોસ્ટ્રક્ચર્સની ગુણવત્તાને દર્શાવવામાં મદદ કરે છે. વિકસિત થિન-ફિલ્મ સેમિકન્ડક્ટર સ્ટ્રક્ચર્સની થર્મલ ટ્રીટમેન્ટ માટે, અમે આ ઘરેલું ઇન્સ્ટોલેશનનો ઉપયોગ કરીએ છીએ.

અમે LEDs ને લાક્ષણિકતા આપવા, સંશોધિત કરવા અને સૉર્ટ કરવા માટે અત્યાધુનિક પાયલોટ-સ્કેલ સિસ્ટમ્સનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. ચાલો પ્રથમ વિશે વાત કરીએ (ડાબી બાજુ નીચે ચિત્રમાં).

આ એક ચોકસાઇ વિતરક છે Asymtek S-820. તે ચીકણું પ્રવાહી વિતરિત કરવા માટે સ્વચાલિત સિસ્ટમ છે. ઇચ્છિત ગ્લો રંગ પ્રાપ્ત કરવા માટે એલઇડી ચિપ પર ફોસ્ફર સામગ્રીને ચોક્કસ રીતે લાગુ કરવા માટે આવા ડિસ્પેન્સર અનિવાર્ય છે.

શરૂઆતમાં (મૂળભૂત રીતે), સફેદ એલઇડી જેની સાથે આપણે પરિચિત છીએ તે ચિપ્સ પર આધારિત છે જે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનના દૃશ્યમાન સ્પેક્ટ્રમની વાદળી શ્રેણીમાં ઉત્સર્જિત થાય છે.

આ ઉપકરણ (કેન્દ્રમાં સામાન્ય ફોટામાં) LED ચિપ્સની વર્તમાન-વોલ્ટેજ અને સ્પેક્ટ્રલ લાક્ષણિકતાઓને માપે છે અને કમ્પ્યુટર મેમરીમાં મોટી સંખ્યામાં ચિપ્સ માટે માપેલા ડેટાને સંગ્રહિત કરે છે. ઉત્પાદિત નમૂનાઓના ઇલેક્ટ્રિકલ અને ઓપ્ટિકલ પરિમાણોને તપાસવા માટે તે જરૂરી છે. જો તમે વાદળી દરવાજા ખોલો છો તો ઇન્સ્ટોલેશન આના જેવું દેખાય છે:

સામાન્ય ફોટામાં ત્રીજું ઉપકરણ એ અનુગામી ઇન્સ્ટોલેશન માટે એલઇડીને સૉર્ટ કરવા અને તૈયાર કરવા માટેની સિસ્ટમ છે. માપેલ લાક્ષણિકતાઓના આધારે, તેણી એલઇડી માટે પાસપોર્ટ કમ્પાઇલ કરે છે. પછી સોર્ટર સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણની ગુણવત્તાના આધારે તેને 256 શ્રેણીઓમાંથી એકને સોંપે છે (શ્રેણી 1 એ એલઈડી છે જે ગ્લો નથી કરતા, કેટેગરી 256 તે છે જે આપેલ સ્પેક્ટ્રલ શ્રેણીમાં સૌથી વધુ તેજસ્વી રીતે ઝળકે છે).

અમારા ઇન્ટરનેશનલ રિસર્ચ સેન્ટરમાં અમે સેમિકન્ડક્ટર મટિરિયલ્સ અને હેટરોસ્ટ્રક્ચર્સની વૃદ્ધિ પર પણ કામ કરી રહ્યા છીએ. ભાગીદાર કંપની કનેક્ટર-ઓપ્ટિક્સ ખાતે RIBER MBE 49 ઇન્સ્ટોલેશન પર મોલેક્યુલર બીમ એપિટાક્સીનો ઉપયોગ કરીને હેટરોસ્ટ્રક્ચર્સ ઉગાડવામાં આવે છે.

મેલ્ટમાંથી ઓક્સાઇડ સિંગલ ક્રિસ્ટલ્સ (જે વાઈડ-ગેપ સેમિકન્ડક્ટર છે) મેળવવા માટે, અમે સ્થાનિક રીતે ઉત્પાદિત મલ્ટિફંક્શનલ ગ્રોથ ઇન્સ્ટોલેશન NIKA-3 નો ઉપયોગ કરીએ છીએ. વાઈડ-ગેપ સેમિકન્ડક્ટર્સમાં ભવિષ્યના પાવર રિલે, ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા વર્ટિકલ VCSEL લેસર, અલ્ટ્રાવાયોલેટ ડિટેક્ટર વગેરેમાં એપ્લિકેશન હોઈ શકે છે.

પ્રોજેક્ટ્સ

ઇન્ટરનેશનલ સાયન્ટિફિક સેન્ટરની સાઇટ્સ પર, અમારી લેબોરેટરી વિવિધ પ્રકારના મૂળભૂત અને લાગુ સંશોધનો કરે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, યુફા સ્ટેટ એવિએશન ટેકનિકલ યુનિવર્સિટીના સંશોધકો સાથે મળીને, અમે અમે વિકાસ કરી રહ્યા છીએ વધેલી વાહકતા અને ઉચ્ચ શક્તિ સાથે નવા મેટલ વાહક. તેમને બનાવવા માટે, તીવ્ર પ્લાસ્ટિક વિકૃતિની પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. એલોયની ઝીણી-ઝીણી રચના હીટ ટ્રીટમેન્ટને આધિન છે, જે સામગ્રીમાં અશુદ્ધ અણુઓની સાંદ્રતાને ફરીથી વિતરિત કરે છે. પરિણામે, સામગ્રીના વાહકતા પરિમાણો અને તાકાત લાક્ષણિકતાઓમાં સુધારો થયો છે.

લેબોરેટરી સ્ટાફ ફોટોનિક ઈન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટનો ઉપયોગ કરીને ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક ટ્રાન્સસીવર્સનું ઉત્પાદન કરવા માટેની ટેકનોલોજી પણ વિકસાવી રહ્યો છે. આવા ટ્રાન્સસીવરો ઉચ્ચ-પ્રદર્શન માહિતી ટ્રાન્સમિશન/રિસેપ્શન સિસ્ટમ્સ બનાવવાના ઉદ્યોગમાં એપ્લિકેશન મેળવશે. આજે, રેડિયેશન સ્ત્રોતો અને ફોટોડિટેક્ટર્સના પ્રોટોટાઇપ્સના ઉત્પાદન માટે સૂચનાઓનો સમૂહ પહેલેથી જ તૈયાર કરવામાં આવ્યો છે. તેમના પરીક્ષણ માટે ડિઝાઇન દસ્તાવેજીકરણ પણ તૈયાર કરવામાં આવ્યું છે.

મહત્વપૂર્ણ પ્રયોગશાળા પ્રોજેક્ટ સમર્પિત વાઈડ-ગેપ સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી અને ઓછી ખામી ઘનતા સાથે નેનોસ્ટ્રક્ચર્સનું નિર્માણ. ભવિષ્યમાં, વિકસિત થતી સામગ્રીનો ઉપયોગ કરીને, અમે ઉર્જા-બચત સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોનું ઉત્પાદન કરી શકીશું કે જે હજુ સુધી બજારમાં એનાલોગ ધરાવતા નથી.

અમારા નિષ્ણાતો પહેલેથી જ છે વિકસિત LEDs, જે અસુરક્ષિત પારો-આધારિત અલ્ટ્રાવાયોલેટ લેમ્પને બદલી શકે છે. ઉત્પાદિત ઉપકરણોનું મૂલ્ય એ હકીકતમાં રહેલું છે કે અમારી અલ્ટ્રાવાયોલેટ એલઇડી એસેમ્બલીઝની શક્તિ વ્યક્તિગત એલઇડીની શક્તિ કરતા ઘણી ગણી વધારે છે - 25 ડબ્લ્યુ વિરુદ્ધ 3 ડબ્લ્યુ. ભવિષ્યમાં, આ ટેક્નોલોજી હેલ્થકેર, વોટર ટ્રીટમેન્ટ અને અન્ય વિસ્તારોમાં જ્યાં અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગનો ઉપયોગ થાય છે ત્યાં એપ્લિકેશન મળશે.

અમારા આંતરરાષ્ટ્રીય વૈજ્ઞાનિક કેન્દ્રના વૈજ્ઞાનિકોનું જૂથ વિચારે છેકે ભવિષ્યના ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો નેનો-કદના પદાર્થોના નોંધપાત્ર ગુણધર્મોનો ઉપયોગ કરશે - ક્વોન્ટમ બિંદુઓ, જેમાં વિશિષ્ટ ઓપ્ટિકલ પરિમાણો છે. તેમની વચ્ચે - પ્રકાશ અથવા ઑબ્જેક્ટની બિન-થર્મલ ગ્લો, જેનો ઉપયોગ ટેલિવિઝન, સ્માર્ટફોન અને ડિસ્પ્લે સાથેના અન્ય ગેજેટ્સમાં થાય છે.

અમે પહેલેથી જ અમે કરી રહ્યા છીએ નવી પેઢીના સમાન ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોની રચના. પરંતુ ગેજેટ્સ બજારમાં આવે તે પહેલાં, અમારે સામગ્રીના ઉત્પાદન માટેની તકનીકો પર કામ કરવું પડશે અને વપરાશકર્તાઓ માટે પરિણામી સામગ્રીની સલામતીની પુષ્ટિ કરવી પડશે.

અમારી પ્રયોગશાળાઓની અન્ય ફોટો ટુર:

• તેઓ ITMO યુનિવર્સિટીમાં ક્વોન્ટમ સામગ્રીની પ્રયોગશાળામાં શું કરે છે
• મિકેનાઇઝ્ડ આર્મ્સ અને મેનિપ્યુલેટર - રોબોટિક્સ લેબોરેટરી શું કરે છે
• અમારી સાયબર-ફિઝિકલ સિસ્ટમ્સ લેબોરેટરીનો પ્રવાસ
• ITMO યુનિવર્સિટી ફેબ લેબ: સર્જનાત્મક લોકો માટે DIY કોવર્કિંગ સ્પેસ - અંદર શું છે તે દર્શાવે છે

સોર્સ: www.habr.com