हम ITMO विश्वविद्यालय की प्रयोगशाला "उन्नत नैनोमटेरियल्स और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक डिवाइसेस" दिखाते हैं

हम पहले ही हैबे पर छोटे फोटो भ्रमणों की एक पूरी श्रृंखला आयोजित कर चुके हैं। हमारा दिखाया क्वांटम सामग्री की प्रयोगशाला, पर देखा यंत्रीकृत हथियार और जोड़तोड़ करने वाले रोबोटिक्स प्रयोगशाला में और हमारे विषयगत अध्ययन किया DIY सहकर्मी (फैबलैब).

आज हम आपको बताएंगे कि इंटरनेशनल साइंटिफिक सेंटर फॉर फंक्शनल मैटेरियल्स एंड ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स डिवाइसेज में हमारी एक प्रयोगशाला क्या (और क्या) पर काम कर रही है।

फोटो में: एक्स-रे डिफ्रेक्टोमीटर DRON-8

वे यहां क्या कर रहे हैं?

प्रयोगशाला "उन्नत नैनोमटेरियल्स और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक डिवाइसेस" अंतर्राष्ट्रीय वैज्ञानिक केंद्र के आधार पर खोली गई थी, जो संबंधित है अनुसंधान ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और उपकरणों में उनके उपयोग के उद्देश्य से नैनोसंरचित अवस्था में अर्धचालक, धातु, ऑक्साइड सहित नई सामग्री।

छात्र, स्नातक छात्र और प्रयोगशाला कर्मचारी अध्ययन नैनोसंरचनाओं के गुण और सूक्ष्म और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स के लिए नए अर्धचालक उपकरण बनाएं। विकास का उपयोग ऊर्जा-कुशल एलईडी प्रकाश व्यवस्था के क्षेत्र में किया जाता है और निकट भविष्य में स्मार्ट ग्रिड के लिए उच्च-वोल्टेज इलेक्ट्रॉनिक्स में इसकी मांग होगी (स्मार्ट ग्रिड).

छात्र समुदाय में, लोमोनोसोव स्ट्रीट, बिल्डिंग 9 पर शोध स्थल को "कहा जाता है"रोमानोव की प्रयोगशाला", चूंकि प्रयोगशाला और केंद्र दोनों का नेतृत्व किया जाता है - ए. ई. रोमानोव, भौतिक और गणितीय विज्ञान के डॉक्टर, आईटीएमओ विश्वविद्यालय में लेजर फोटोनिक्स और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स संकाय के अग्रणी प्रोफेसर और डीन, तीन सौ से अधिक वैज्ञानिक प्रकाशनों के लेखक और कई अंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक अनुदान और पुरस्कारों के विजेता।

Оборудование

प्रयोगशाला में रूसी कंपनी ब्यूरवेस्टनिक (KDPV पर ऊपर) का एक्स-रे डिफ्रेक्टोमीटर DRON-8 है। यह सामग्री के विश्लेषण के लिए मुख्य उपकरणों में से एक है।

यह एक्स-रे विवर्तन स्पेक्ट्रा को मापकर परिणामी क्रिस्टल और हेटरोस्ट्रक्चर की गुणवत्ता को चिह्नित करने में मदद करता है। विकसित की जा रही पतली-फिल्म अर्धचालक संरचनाओं के थर्मल उपचार के लिए, हम इस घरेलू स्थापना का उपयोग करते हैं।

हम एलईडी को चिह्नित करने, संशोधित करने और क्रमबद्ध करने के लिए अत्याधुनिक पायलट-स्केल सिस्टम का उपयोग करते हैं। आइए पहले वाले के बारे में बात करें (नीचे बाईं ओर चित्रित)।

यह एक सटीक डिस्पेंसर है एसिमटेक एस-820. यह चिपचिपे तरल पदार्थों के वितरण के लिए एक स्वचालित प्रणाली है। वांछित चमक रंग प्राप्त करने के लिए एलईडी चिप पर फॉस्फोर सामग्री को सटीक रूप से लगाने के लिए ऐसा डिस्पेंसर अपरिहार्य है।

प्रारंभ में (डिफ़ॉल्ट रूप से), जिन सफेद एल ई डी से हम परिचित हैं, वे चिप्स पर आधारित होते हैं जो विद्युत चुम्बकीय विकिरण के दृश्य स्पेक्ट्रम की नीली सीमा में उत्सर्जित होते हैं।

यह उपकरण (केंद्र में सामान्य फोटो में) एलईडी चिप्स की वर्तमान-वोल्टेज और वर्णक्रमीय विशेषताओं को मापता है और कंप्यूटर मेमोरी में बड़ी संख्या में चिप्स के लिए मापा डेटा संग्रहीत करता है। निर्मित नमूनों के विद्युत और ऑप्टिकल मापदंडों की जांच करने के लिए इसकी आवश्यकता होती है। यदि आप नीले दरवाजे खोलते हैं तो इंस्टॉलेशन इस तरह दिखता है:

सामान्य फोटो में तीसरा उपकरण बाद की स्थापना के लिए एलईडी को छांटने और तैयार करने की एक प्रणाली है। मापी गई विशेषताओं के आधार पर, वह एलईडी के लिए पासपोर्ट तैयार करती है। फिर सॉर्टर इसे सेमीकंडक्टर डिवाइस की गुणवत्ता के आधार पर 256 श्रेणियों में से एक में निर्दिष्ट करता है (श्रेणी 1 वे एलईडी हैं जो चमकते नहीं हैं, श्रेणी 256 वे हैं जो किसी दिए गए वर्णक्रमीय रेंज में सबसे अधिक चमकते हैं)।

हमारे अंतर्राष्ट्रीय अनुसंधान केंद्र में हम अर्धचालक सामग्रियों और हेटरोस्ट्रक्चर के विकास पर भी काम कर रहे हैं। साझेदार कंपनी कनेक्टर-ऑप्टिक्स में RIBER MBE 49 इंस्टॉलेशन पर आणविक बीम एपिटैक्सी का उपयोग करके हेटेरोस्ट्रक्चर विकसित किए जाते हैं।

पिघले हुए पदार्थ से ऑक्साइड सिंगल क्रिस्टल (जो वाइड-गैप सेमीकंडक्टर्स हैं) प्राप्त करने के लिए, हम घरेलू स्तर पर उत्पादित मल्टीफ़ंक्शनल ग्रोथ इंस्टॉलेशन NIKA-3 का उपयोग करते हैं। वाइड-गैप सेमीकंडक्टर्स का भविष्य के पावर रिले, उच्च दक्षता वाले वर्टिकल वीसीएसईएल लेजर, पराबैंगनी डिटेक्टरों आदि में अनुप्रयोग हो सकता है।

परियोजनाएं

अंतर्राष्ट्रीय वैज्ञानिक केंद्र की साइटों पर, हमारी प्रयोगशाला विभिन्न प्रकार के मौलिक और व्यावहारिक अनुसंधान करती है।

उदाहरण के लिए, हम ऊफ़ा स्टेट एविएशन टेक्निकल यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं के साथ मिलकर हम विकास कर रहे हैं बढ़ी हुई चालकता और उच्च शक्ति वाले नए धातु कंडक्टर। इन्हें बनाने के लिए तीव्र प्लास्टिक विरूपण की विधियों का उपयोग किया जाता है। मिश्र धातु की बारीक-बारीक संरचना को ताप उपचार के अधीन किया जाता है, जो सामग्री में अशुद्धता परमाणुओं की सांद्रता को पुनर्वितरित करता है। परिणामस्वरूप, सामग्री के चालकता मापदंडों और ताकत विशेषताओं में सुधार होता है।

प्रयोगशाला कर्मचारी फोटोनिक एकीकृत सर्किट का उपयोग करके ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक ट्रांसीवर के निर्माण के लिए तकनीक भी विकसित कर रहे हैं। ऐसे ट्रांसीवर का उपयोग उच्च-प्रदर्शन सूचना प्रसारण/रिसेप्शन सिस्टम बनाने के उद्योग में किया जाएगा। आज, विकिरण स्रोतों और फोटोडिटेक्टरों के प्रोटोटाइप के निर्माण के लिए निर्देशों का एक सेट पहले ही तैयार किया जा चुका है। इनके परीक्षण के लिए डिजाइन डॉक्यूमेंटेशन भी तैयार कर लिया गया है।

महत्वपूर्ण प्रयोगशाला परियोजना समर्पित कम दोष घनत्व के साथ वाइड-गैप सेमीकंडक्टर सामग्री और नैनोस्ट्रक्चर का निर्माण। भविष्य में, विकसित की जा रही सामग्रियों का उपयोग करके, हम ऊर्जा-बचत करने वाले अर्धचालक उपकरणों का उत्पादन करने में सक्षम होंगे जिनका अभी तक बाजार में कोई एनालॉग नहीं है।

हमारे विशेषज्ञ पहले ही ऐसा कर चुके हैं विकसित किया है एल ई डी, जो असुरक्षित पारा-आधारित पराबैंगनी लैंप की जगह ले सकते हैं। निर्मित उपकरणों का मूल्य इस तथ्य में निहित है कि हमारी पराबैंगनी एलईडी असेंबलियों की शक्ति व्यक्तिगत एलईडी की शक्ति से कई गुना अधिक है - 25 डब्ल्यू बनाम 3 डब्ल्यू। भविष्य में, प्रौद्योगिकी का उपयोग स्वास्थ्य देखभाल, जल उपचार और अन्य क्षेत्रों में किया जाएगा जहां पराबैंगनी विकिरण का उपयोग किया जाता है।

हमारे अंतर्राष्ट्रीय वैज्ञानिक केंद्र के वैज्ञानिकों का एक समूह समझता हैभविष्य के ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण नैनो-आकार की वस्तुओं - क्वांटम डॉट्स के उल्लेखनीय गुणों का उपयोग करेंगे, जिनमें विशेष ऑप्टिकल पैरामीटर होते हैं। उनमें से - चमक या किसी वस्तु की गैर-थर्मल चमक, जिसका उपयोग टेलीविज़न, स्मार्टफ़ोन और डिस्प्ले वाले अन्य गैजेट्स में किया जाता है।

हम पहले से ही हैं हम कर रहे हैं नई पीढ़ी के समान ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का निर्माण। लेकिन गैजेट के बाज़ार में आने से पहले, हमें सामग्रियों के उत्पादन के लिए प्रौद्योगिकियों पर काम करना होगा और उपयोगकर्ताओं के लिए परिणामी सामग्रियों की सुरक्षा की पुष्टि करनी होगी।

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स्रोत: www.habr.com