Այսօր մենք ձեզ կպատմենք, թե ինչ (և ինչ) է աշխատում Ֆունկցիոնալ նյութերի և օպտոէլեկտրոնիկայի սարքերի միջազգային գիտական կենտրոնի մեր լաբորատորիաներից մեկը:
Լուսանկարում՝ ռենտգենյան դիֆրակտոմետր DRON-8
Ի՞նչ են նրանք այստեղ անում։
Միջազգային գիտական կենտրոնի հիման վրա բացվել է «Ընդլայնված նանոնյութեր և օպտոէլեկտրոնային սարքեր» լաբորատորիան, որը զբաղվում է. հետազոտություն նոր նյութեր, այդ թվում՝ կիսահաղորդիչներ, մետաղներ, օքսիդներ նանոկառուցվածքային վիճակում՝ օպտոէլեկտրոնային սարքերում և սարքերում դրանց օգտագործման նպատակով։
Ուսանողներ, ասպիրանտներ և լաբորատորիայի աշխատակիցներ ուսումնասիրություն նանոկառուցվածքների հատկությունները և ստեղծել նոր կիսահաղորդչային սարքեր միկրո և օպտոէլեկտրոնիկայի համար: Մշակումները օգտագործվում են էներգաարդյունավետ LED լուսավորության ոլորտում և մոտ ապագայում պահանջարկ կունենան խելացի ցանցերի բարձր լարման էլեկտրոնիկայի մեջ (Smart Grid).
Ուսանողական համայնքում Լոմոնոսովի փողոցի թիվ 9 շենքի հետազոտական վայրը կոչվում է «Ռոմանովի լաբորատորիա», քանի որ և՛ Լաբորատորիան, և՛ Կենտրոնը ղեկավարում են. A. E. Ռոմանով, ֆիզիկամաթեմատիկական գիտությունների դոկտոր, ITMO համալսարանի լազերային ֆոտոնիկայի և օպտոէլեկտրոնիկայի ֆակուլտետի առաջատար պրոֆեսոր և դեկան, ավելի քան երեք հարյուր գիտական հրապարակումների հեղինակ և բազմաթիվ միջազգային գիտական դրամաշնորհների և մրցանակների դափնեկիր։
սարքավորում
Լաբորատորիան ունի ռուսական «Буревестник» ընկերության ռենտգենյան դիֆրակտոմետր DRON-8 (վերևում KDPV-ի վրա): Սա նյութերի վերլուծության հիմնական գործիքներից մեկն է:
Այն օգնում է բնութագրել ստացված բյուրեղների և հետերոկառուցվածքների որակը՝ չափելով ռենտգենյան դիֆրակցիոն սպեկտրները: Մշակվող բարակ թաղանթային կիսահաղորդչային կառույցների ջերմային մշակման համար մենք օգտագործում ենք այս կենցաղային տեղադրումը:
LED-ները բնութագրելու, փոփոխելու և տեսակավորելու համար մենք օգտագործում ենք նորագույն փորձնական մասշտաբի համակարգեր: Եկեք խոսենք առաջինի մասին (ներքևում պատկերված է ձախ կողմում):
Սա ճշգրիտ դիսպենսեր է Asymtek S-820. Այն մածուցիկ հեղուկների տարածման ավտոմատացված համակարգ է։ Նման դիսպենսերն անփոխարինելի է լուսադիոդային չիպի վրա ֆոսֆորային նյութը ճշգրիտ կիրառելու համար՝ ցանկալի փայլի գույնը ստանալու համար:
Սկզբում (լռելյայն) մեզ ծանոթ սպիտակ LED-ները հիմնված են չիպերի վրա, որոնք արձակում են էլեկտրամագնիսական ճառագայթման տեսանելի սպեկտրի կապույտ տիրույթում:
Այս սարքը (կենտրոնի ընդհանուր լուսանկարում) չափում է LED չիպերի ընթացիկ-լարման և սպեկտրային բնութագրերը և պահում է մեծ թվով չիպերի չափված տվյալները համակարգչային հիշողության մեջ: Այն անհրաժեշտ է արտադրված նմուշների էլեկտրական և օպտիկական պարամետրերը ստուգելու համար: Ահա թե ինչ տեսք ունի տեղադրումը, եթե բացեք կապույտ դռները.
Ընդհանուր լուսանկարում երրորդ սարքը LED-ների տեսակավորման և հետագա տեղադրման համար պատրաստելու համակարգ է: Չափված բնութագրերի հիման վրա նա կազմում է LED-ի անձնագիր: Այնուհետև տեսակավորողը այն վերագրում է 256 կատեգորիաներից մեկին՝ կախված կիսահաղորդչային սարքի որակից (1-ին կատեգորիան այն LED-ն է, որը չի փայլում, 256-րդ կատեգորիան այն է, որ առավել վառ է փայլում տվյալ սպեկտրային տիրույթում):
Մեր Միջազգային հետազոտական կենտրոնում մենք աշխատում ենք նաև կիսահաղորդչային նյութերի և հետերոկառուցվածքների աճի վրա: Հետերոկառուցվածքները աճեցվում են՝ օգտագործելով մոլեկուլային ճառագայթային էպիտաքսիա RIBER MBE 49 տեղադրման վրա, գործընկեր Connector-Optics ընկերությունում:
Հալվածքից օքսիդի միաբյուրեղներ (որոնք լայն բացվածքով կիսահաղորդիչներ են) ստանալու համար մենք օգտագործում ենք հայրենական արտադրության բազմաֆունկցիոնալ աճեցման ինստալացիա ՆԻԿԱ-3: Լայն բացվածքով կիսահաղորդիչները կարող են կիրառություն ունենալ ապագա էներգիայի ռելեներում, բարձր արդյունավետությամբ ուղղահայաց VCSEL լազերներում, ուլտրամանուշակագույն դետեկտորներում և այլն:
Ծրագրեր
Միջազգային գիտական կենտրոնի վայրերում մեր լաբորատորիան իրականացնում է մի շարք հիմնարար և կիրառական հետազոտություններ:
Օրինակ, Ուֆայի պետական ավիացիոն տեխնիկական համալսարանի հետազոտողների հետ միասին մենք մենք զարգանում ենք նոր մետաղական հաղորդիչներ՝ բարձրացված հաղորդունակությամբ և բարձր ամրությամբ: Դրանք ստեղծելու համար օգտագործվում են ինտենսիվ պլաստիկ դեֆորմացիայի մեթոդներ։ Համաձուլվածքի մանրահատիկ կառուցվածքը ենթարկվում է ջերմային մշակման, որը վերաբաշխում է նյութի մեջ կեղտի ատոմների կոնցենտրացիան։ Արդյունքում բարելավվում են նյութի հաղորդունակության պարամետրերը և ամրության բնութագրերը:
Լաբորատորիայի աշխատակիցները նաև տեխնոլոգիաներ են մշակում օպտոէլեկտրոնային հաղորդիչների արտադրության համար՝ օգտագործելով ֆոտոնիկ ինտեգրալ սխեմաներ: Նման հաղորդիչները կիրառություն կգտնեն բարձր արդյունավետությամբ տեղեկատվության փոխանցման/ընդունման համակարգերի ստեղծման ոլորտում: Այսօր արդեն պատրաստվել է մի շարք հրահանգներ ճառագայթման աղբյուրների և ֆոտոդետեկտորների նախատիպերի արտադրության համար։ Պատրաստվել է նաև դրանց փորձարկման նախագծային փաստաթղթեր։
Կարևոր լաբորատոր նախագիծ նվիրված լայն բաց կիսահաղորդչային նյութերի և նանոկառուցվածքների ստեղծում՝ ցածր արատների խտությամբ: Հետագայում, օգտագործելով մշակվող նյութերը, մենք կկարողանանք արտադրել էներգախնայող կիսահաղորդչային սարքեր, որոնք շուկայում դեռ չունեն անալոգներ։
Մեր մասնագետներն արդեն զարգացել են LED-ները, որոնք կարող են փոխարինել սնդիկի վրա հիմնված ոչ անվտանգ ուլտրամանուշակագույն լամպերը: Արտադրված սարքերի արժեքը կայանում է նրանում, որ մեր ուլտրամանուշակագույն LED հավաքույթների հզորությունը մի քանի անգամ գերազանցում է առանձին LED-ների հզորությունը՝ 25 Վտ ընդդեմ 3 Վտ: Ապագայում տեխնոլոգիան կիրառություն կգտնի առողջապահության, ջրի մաքրման և այլ ոլորտներում, որտեղ օգտագործվում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը:
Մի խումբ գիտնականներ մեր Միջազգային գիտական կենտրոնից ասելոր ապագա օպտոէլեկտրոնային սարքերը կօգտագործեն նանո չափի օբյեկտների՝ քվանտային կետերի ուշագրավ հատկությունները, որոնք ունեն հատուկ օպտիկական պարամետրեր։ Նրանց մեջ - լյումինեսցենտություն կամ առարկայի ոչ ջերմային փայլը, որն օգտագործվում է հեռուստացույցներում, սմարթֆոններում և դիսփլեյներով այլ գաջեթներում։
Մենք արդեն մենք անում ենք նոր սերնդի համանման օպտոէլեկտրոնային սարքերի ստեղծումը։ Բայց մինչ գաջեթները շուկա դուրս կգան, մենք պետք է մշակենք նյութերի արտադրության տեխնոլոգիաներ և հաստատենք ստացված նյութերի անվտանգությունն օգտագործողների համար: