Abbiamo già effettuato tutta una serie di piccole escursioni fotografiche su Habré. Mostrato il nostro , guardato nel laboratorio di robotica e abbiamo approfondito la nostra tematica .
Oggi vi racconteremo a cosa (e su cosa) sta lavorando uno dei nostri laboratori presso il Centro Scientifico Internazionale per i Materiali Funzionali e i Dispositivi Optoelettronici.
Nella foto: diffrattometro a raggi X DRON-8
Cosa stanno facendo qui?
Sulla base del Centro Scientifico Internazionale è stato inaugurato il laboratorio “Nanomateriali Avanzati e Dispositivi Optoelettronici” che si occupa di nuovi materiali, compresi semiconduttori, metalli, ossidi allo stato nanostrutturato, ai fini del loro utilizzo in dispositivi e dispositivi optoelettronici.
Studenti, dottorandi e personale di laboratorio proprietà delle nanostrutture e creare nuovi dispositivi semiconduttori per la micro e optoelettronica. Gli sviluppi vengono utilizzati nel campo dell’illuminazione a LED ad alta efficienza energetica e saranno richiesti nel prossimo futuro nell’elettronica ad alta tensione per le reti intelligenti ().
Nella comunità studentesca, il sito di ricerca in via Lomonosov, edificio 9 si chiama “Il laboratorio di Romanov", poiché sia il Laboratorio che il Centro fanno capo a - , Dottore in Scienze Fisiche e Matematiche, professore principale e preside della Facoltà di Fotonica Laser e Optoelettronica dell'Università ITMO, autore di oltre trecento pubblicazioni scientifiche e vincitore di numerose borse di studio e premi scientifici internazionali.
Attrezzatura
Il laboratorio dispone di un diffrattometro a raggi X DRON-8 dell'azienda russa Burevestnik (sopra su KDPV). Questo è uno dei principali strumenti per l'analisi dei materiali.
Aiuta a caratterizzare la qualità dei cristalli e delle eterostrutture risultanti misurando gli spettri di diffrazione dei raggi X. Per il trattamento termico delle strutture semiconduttrici a film sottile in fase di sviluppo, utilizziamo questo impianto domestico.
Utilizziamo sistemi all'avanguardia su scala pilota per caratterizzare, modificare e ordinare i LED. Parliamo del primo (nella foto sotto a sinistra).
Questo è un dispenser di precisione . È un sistema automatizzato per il dosaggio di liquidi viscosi. Un erogatore di questo tipo è indispensabile per applicare con precisione il materiale al fosforo su un chip LED per ottenere il colore di luminosità desiderato.
Inizialmente (per impostazione predefinita), i LED bianchi a noi familiari si basano su chip che emettono nella gamma blu dello spettro visibile della radiazione elettromagnetica.
Questo dispositivo (nella foto generale al centro) misura le caratteristiche corrente-tensione e spettrali dei chip LED e memorizza i dati misurati per un gran numero di chip nella memoria del computer. È necessario controllare i parametri elettrici e ottici dei campioni fabbricati. Ecco come appare l'installazione se apri le porte blu:
Il terzo dispositivo nella foto generale è un sistema per lo smistamento e la preparazione dei LED per la successiva installazione. Sulla base delle caratteristiche misurate, compila un passaporto per il LED. Il selezionatore lo assegna quindi a una delle 256 categorie a seconda della qualità del dispositivo a semiconduttore (la categoria 1 sono i LED che non si illuminano, la categoria 256 sono quelli che si illuminano più intensamente in un dato intervallo spettrale).
Nel nostro Centro di Ricerca Internazionale stiamo lavorando anche alla crescita di materiali semiconduttori ed eterostrutture. Le eterostrutture vengono coltivate utilizzando l'epitassia a fascio molecolare su un'installazione RIBER MBE 49 presso la società partner Connector-Optics.
Per ottenere cristalli singoli di ossido (che sono semiconduttori ad ampio gap) dalla fusione, utilizziamo un impianto di crescita multifunzionale prodotto internamente NIKA-3. I semiconduttori ad ampio gap potrebbero avere applicazioni nei futuri relè di potenza, laser VCSEL verticali ad alta efficienza, rilevatori ultravioletti, ecc.
Progetti
Nei siti del Centro Scientifico Internazionale, il nostro laboratorio svolge una varietà di ricerche fondamentali e applicate.
Ad esempio, insieme ai ricercatori dell'Università tecnica dell'aviazione statale di Ufa, noi nuovi conduttori metallici con maggiore conduttività ed elevata resistenza. Per crearli vengono utilizzati metodi di intensa deformazione plastica. La struttura a grana fine della lega è sottoposta a trattamento termico, che ridistribuisce la concentrazione di atomi di impurità nel materiale. Di conseguenza, i parametri di conduttività e le caratteristiche di resistenza del materiale vengono migliorati.
Il personale del laboratorio sta inoltre sviluppando tecnologie per la produzione di ricetrasmettitori optoelettronici utilizzando circuiti integrati fotonici. Tali ricetrasmettitori troveranno applicazione nel settore della creazione di sistemi di trasmissione/ricezione di informazioni ad alte prestazioni. Oggi è già stata preparata una serie di istruzioni per la produzione di prototipi di sorgenti di radiazioni e fotorilevatori. È stata inoltre preparata la documentazione di progettazione per i relativi test.
Importante progetto di laboratorio creazione di materiali semiconduttori ad ampio gap e nanostrutture con bassa densità di difetti. In futuro, utilizzando i materiali in fase di sviluppo, saremo in grado di produrre dispositivi a semiconduttore a risparmio energetico che non hanno ancora analoghi sul mercato.
I nostri specialisti lo hanno già fatto LED, che possono sostituire le pericolose lampade ultraviolette a base di mercurio. Il valore dei dispositivi prodotti sta nel fatto che la potenza dei nostri gruppi LED ultravioletti è molte volte superiore alla potenza dei singoli LED: 25 W contro 3 W. In futuro, la tecnologia troverà applicazione nel settore sanitario, nel trattamento delle acque e in altri settori in cui vengono utilizzate le radiazioni ultraviolette.
Un gruppo di scienziati del nostro Centro Scientifico Internazionale che i futuri dispositivi optoelettronici utilizzeranno le straordinarie proprietà degli oggetti di dimensioni nanometriche: i punti quantici, che hanno parametri ottici speciali. Tra loro - o il bagliore non termico di un oggetto, utilizzato in televisori, smartphone e altri gadget dotati di display.
Abbiamo già la creazione di dispositivi optoelettronici simili di nuova generazione. Ma prima che i gadget raggiungano il mercato, dobbiamo elaborare le tecnologie per la produzione dei materiali e confermare la sicurezza dei materiali risultanti per gli utenti.
Altri tour fotografici dei nostri laboratori:
Fonte: habr.com