ITMO 대학의 “첨단 나노재료 및 광전자소자” 연구실을 소개합니다.

우리는 이미 Habré에 대한 일련의 작은 사진 여행을 진행했습니다. 우리의 양자재료 연구실, 바라 보았다 기계화 무기 및 조작기 로봇공학 연구실에서 우리의 주제를 살펴보았습니다. DIY 코워킹(Fablab).

오늘 우리는 기능성 재료 및 광전자공학 장치를 위한 국제 과학 센터의 실험실 중 하나가 무엇을 연구하고 있는지 알려드리겠습니다.

사진 : X선 회절계 DRON-8

그들은 여기서 무엇을 하고 있는 걸까요?

첨단나노재료 및 광전자소자 연구실은 국제과학센터를 기반으로 개설되었으며, 연구 광전자 장치 및 장치에 사용하기 위한 나노 구조 상태의 반도체, 금속, 산화물을 포함한 신소재.

학생, 대학원생 및 연구실 직원 공부하고있다 나노 구조의 특성을 파악하고 마이크로 및 광전자 공학을 위한 새로운 반도체 장치를 만듭니다. 개발은 에너지 효율적인 LED 조명 분야에 사용되며 가까운 미래에 스마트 그리드용 고전압 전자 장치에서 수요가 높아질 것입니다.스마트 그리드).

학생 커뮤니티에서는 Lomonosov Street, 9번 건물에 있는 연구 사이트를 "로마노프의 실험실", 실험실과 센터 모두 다음이 이끌고 있기 때문입니다. A. E. 로마노프, 물리 및 수학 과학 박사, ITMO 대학 레이저 ​​포토닉스 및 광전자 공학 학부의 수석 교수이자 학장, XNUMX개 이상의 과학 출판물의 저자이자 많은 국제 과학 보조금 및 상을 수상했습니다.

Оборудование

이 연구실에는 러시아 회사 Burevestnik(위 KDPV)의 X선 회절계 DRON-8이 있습니다. 이것은 재료를 분석하는 주요 도구 중 하나입니다.

이는 X선 회절 스펙트럼을 측정하여 생성된 결정 및 이종 구조의 품질을 특성화하는 데 도움이 됩니다. 개발 중인 박막 반도체 구조물의 열처리를 위해 국내 설비를 사용하고 있습니다.

우리는 최첨단 파일럿 규모 시스템을 사용하여 LED를 특성화, 수정 및 분류합니다. 첫 번째 항목에 대해 이야기해 보겠습니다(아래 왼쪽 그림 참조).

정밀 디스펜서 입니다 Asymtek S-820. 점성 액체를 분배하는 자동화 시스템입니다. 이러한 디스펜서는 원하는 발광 색상을 구현하기 위해 LED 칩에 형광체 재료를 정확하게 적용하는 데 필수적입니다.

처음에(기본적으로) 우리에게 친숙한 흰색 LED는 전자기 복사의 가시 스펙트럼의 파란색 범위를 방출하는 칩을 기반으로 합니다.

이 장치(중앙 일반 사진)는 LED 칩의 전류-전압 및 스펙트럼 특성을 측정하고, 다수의 칩에 대해 측정된 데이터를 컴퓨터 메모리에 저장합니다. 제작된 샘플의 전기적, 광학적 매개변수를 확인하는 것이 필요합니다. 파란색 문을 열면 설치 모습은 다음과 같습니다.

일반 사진의 세 번째 장치는 후속 설치를 위해 LED를 분류하고 준비하는 시스템입니다. 측정된 특성을 바탕으로 그녀는 LED에 대한 여권을 작성합니다. 그런 다음 분류기는 이를 반도체 장치의 품질에 따라 256개 범주 중 하나에 할당합니다(범주 1은 빛나지 않는 LED이고, 범주 256은 주어진 스펙트럼 범위에서 가장 밝게 빛나는 LED입니다).

우리 국제 연구 센터에서는 반도체 재료와 이종 구조의 성장에 대해서도 연구하고 있습니다. 이종구조는 파트너 회사인 Connector-Optics의 RIBER MBE 49 설치에서 분자빔 에피택시를 사용하여 성장합니다.

용융물에서 산화물 단결정(광폭 반도체)을 얻기 위해 국산 다기능 성장 장치 NIKA-3를 사용합니다. 와이드 갭 반도체는 미래 전력 계전기, 고효율 수직 VCSEL 레이저, 자외선 검출기 등에 응용될 수 있습니다.

프로젝트

우리 연구실은 국제과학센터 현장에서 다양한 기초 및 응용 연구를 수행하고 있습니다.

예를 들어, Ufa State Aviation Technical University의 연구원들과 함께 우리는 개발 중입니다 향상된 전도성과 고강도를 갖춘 새로운 금속 도체. 이를 생성하기 위해 강렬한 소성 변형 방법이 사용됩니다. 합금의 세립 구조는 열처리를 거쳐 재료의 불순물 원자 농도를 재분배합니다. 결과적으로 재료의 전도성 매개변수와 강도 특성이 향상됩니다.

또한 연구실 직원은 광자 집적 회로를 사용하여 광전자 송수신기를 제조하는 기술을 개발하고 있습니다. 이러한 트랜시버는 고성능 정보 전송/수신 시스템을 만드는 산업에 응용될 것입니다. 오늘날 방사선원과 광검출기의 프로토타입 제조를 위한 일련의 지침이 이미 준비되었습니다. 테스트를 위한 설계 문서도 준비되었습니다.

중요한 실험실 프로젝트 헌신적인 결함 밀도가 낮은 와이드 갭 반도체 소재 및 나노 구조 생성. 앞으로는 개발 중인 재료를 사용하여 아직 시장에 유사한 제품이 없는 에너지 절약형 반도체 장치를 생산할 수 있을 것입니다.

우리 전문가들은 이미 개발했다 안전하지 않은 수은 기반 자외선 램프를 대체할 수 있는 LED. 제조된 장치의 가치는 자외선 LED 어셈블리의 전력이 개별 LED의 전력(25W 대 3W)보다 몇 배 더 높다는 사실에 있습니다. 앞으로 이 기술은 의료, 수처리 및 기타 자외선이 사용되는 분야에 응용될 것입니다.

국제 과학 센터의 과학자 그룹 고려미래의 광전자 장치는 특별한 광학 매개변수를 갖는 나노 크기 물체, 즉 양자점의 놀라운 특성을 사용할 것입니다. 그 중 - 발광 또는 텔레비전, 스마트폰 및 디스플레이가 있는 기타 장치에 사용되는 물체의 비열적 빛입니다.

우리는 이미 우리는하고있다 새로운 세대의 유사한 광전자 장치의 생성. 그러나 장치가 시장에 출시되기 전에 재료 생산 기술을 연구하고 사용자를 위해 생성된 재료의 안전성을 확인해야 합니다.

우리 연구실의 다른 사진 투어:

• ITMO 대학교 양자재료 연구실에서 하는 일
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• 사이버물리시스템 연구실 견학
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출처 : habr.com