Mēs demonstrējam ITMO universitātes laboratoriju "Advanced nanomateriālu un optoelektroniskās ierīces".

Mēs jau esam veikuÅ”i veselu virkni nelielu foto ekskursiju pa Habrē. ParādÄ«ts mÅ«su kvantu materiālu laboratorija, skatÄ«jās uz mehanizētie ieroči un manipulatori robotikas laboratorijā un ieskatÄ«jās mÅ«su tematikā DIY kopstrāde (Fablab).

Šodien mēs jums pastāstīsim, ar ko (un ar ko) strādā viena no mūsu Starptautiskā funkcionālo materiālu un optoelektronikas ierīču zinātniskā centra laboratorijām.

Mēs demonstrējam ITMO universitātes laboratoriju "Advanced nanomateriālu un optoelektroniskās ierīces".
Fotoattēlā: rentgena difraktometrs DRON-8

Ko viņi te dara?

Uz Starptautiskā Zinātniskā centra bāzes tika atvērta laboratorija ā€œUzlabotie nanomateriāli un optoelektroniskās ierÄ«cesā€, kas nodarbojas ar pētÄ«jumiem jauni materiāli, tostarp pusvadÄ«tāji, metāli, oksÄ«di nanostrukturētā stāvoklÄ«, lai tos izmantotu optoelektroniskajās ierÄ«cēs un ierÄ«cēs.

Studenti, maÄ£istranti un laboratorijas darbinieki pētÄ«jums nanostruktÅ«ru Ä«paŔības un radÄ«t jaunas pusvadÄ«tāju ierÄ«ces mikro- un optoelektronikai. Izstrādes tiek izmantotas energoefektÄ«va LED apgaismojuma jomā un tuvākajā nākotnē bÅ«s pieprasÄ«tas viedtÄ«klu augstsprieguma elektronikā (smart grid).

Studentu aprindās izpētes vieta Lomonosova ielā, 9. korpusā saucas ā€œRomanova laboratorija", jo gan laboratoriju, gan centru vada - A. E. Romanovs, fizikas un matemātikas zinātņu doktors, ITMO universitātes Lāzerfotonikas un optoelektronikas fakultātes vadoÅ”ais profesors un dekāns, vairāk nekā trÄ«ssimt zinātnisku publikāciju autors un daudzu starptautisku zinātnisku grantu un balvu ieguvējs.

ŠžŠ±Š¾Ń€ŃƒŠ“Š¾Š²Š°Š½ŠøŠµ

Laboratorijā ir Krievijas uzņēmuma Burevestnik rentgena difraktometrs DRON-8 (iepriekÅ” par KDPV). Tas ir viens no galvenajiem materiālu analÄ«zes instrumentiem.

Tas palÄ«dz raksturot iegÅ«to kristālu un heterostruktÅ«ru kvalitāti, mērot rentgenstaru difrakcijas spektrus. Izstrādājamo plānslāņa pusvadÄ«tāju konstrukciju termiskai apstrādei mēs izmantojam Å”o sadzÄ«ves instalāciju.

Mēs demonstrējam ITMO universitātes laboratoriju "Advanced nanomateriālu un optoelektroniskās ierīces".

Mēs izmantojam vismodernākās izmēģinājuma mēroga sistēmas, lai raksturotu, modificētu un kārtotu gaismas diodes. Parunāsim par pirmo (attēlā zemāk kreisajā pusē).

Mēs demonstrējam ITMO universitātes laboratoriju "Advanced nanomateriālu un optoelektroniskās ierīces".

Å is ir precÄ«zs dozators Asymtek S-820. Tā ir automatizēta viskozu Ŕķidrumu dozÄ“Å”anas sistēma. Šāds dozators ir neaizstājams, lai precÄ«zi uzklātu fosfora materiālu LED mikroshēmai, lai iegÅ«tu vēlamo mirdzuma krāsu.

Sākotnēji (pēc noklusējuma) mums pazīstamās baltās gaismas diodes ir balstītas uz mikroshēmām, kuras izstaro elektromagnētiskā starojuma redzamā spektra zilajā diapazonā.

Mēs demonstrējam ITMO universitātes laboratoriju "Advanced nanomateriālu un optoelektroniskās ierīces".

Å Ä« ierÄ«ce (vispārējā fotoattēlā centrā) mēra LED mikroshēmu strāvas-sprieguma un spektrālās Ä«paŔības un saglabā izmērÄ«tos datus par lielu skaitu mikroshēmu datora atmiņā. Tas nepiecieÅ”ams, lai pārbaudÄ«tu izgatavoto paraugu elektriskos un optiskos parametrus. Šādi izskatās instalācija, ja atverat zilās durvis:

Mēs demonstrējam ITMO universitātes laboratoriju "Advanced nanomateriālu un optoelektroniskās ierīces".

TreŔā ierÄ«ce vispārējā fotoattēlā ir sistēma gaismas diožu ŔķiroÅ”anai un sagatavoÅ”anai turpmākai uzstādÄ«Å”anai. Pamatojoties uz izmērÄ«tajiem raksturlielumiem, viņa sastāda LED pasi. Pēc tam Ŕķirotājs to pieŔķir vienai no 256 kategorijām atkarÄ«bā no pusvadÄ«tāju ierÄ«ces kvalitātes (1. kategorija ir gaismas diodes, kas nespÄ«d, 256. kategorija ir tās, kas konkrētajā spektra diapazonā spÄ«d visspilgtāk).

Mēs demonstrējam ITMO universitātes laboratoriju "Advanced nanomateriālu un optoelektroniskās ierīces".

Mūsu Starptautiskajā pētniecības centrā mēs strādājam arī pie pusvadītāju materiālu un heterostruktūru izaugsmes. Heterostruktūras tiek audzētas, izmantojot molekulāro staru epitaksiju RIBER MBE 49 instalācijā partneruzņēmumā Connector-Optics.

Lai no kausējuma iegÅ«tu oksÄ«da monokristālus (kas ir platas spraugas pusvadÄ«tāji), mēs izmantojam vietēji ražotu daudzfunkcionālu augÅ”anas instalāciju NIKA-3. Platas atstarpes pusvadÄ«tājus var izmantot nākotnes jaudas relejos, augstas efektivitātes vertikālajos VCSEL lāzeros, ultravioleto staru detektoros utt.

Projekti

Starptautiskā zinātniskā centra objektos mÅ«su laboratorija veic dažādus fundamentālos un lietiŔķos pētÄ«jumus.

Piemēram, kopā ar pētniekiem no Ufas Valsts aviācijas tehniskās universitātes mēs attīstīties jauni metāla vadītāji ar paaugstinātu vadītspēju un augstu izturību. Lai tos izveidotu, tiek izmantotas intensīvas plastiskās deformācijas metodes. Sakausējuma smalkgraudainā struktūra tiek pakļauta termiskai apstrādei, kas pārdala piemaisījumu atomu koncentrāciju materiālā. Rezultātā tiek uzlaboti materiāla vadītspējas parametri un stiprības raksturlielumi.

Laboratorijas darbinieki izstrādā arÄ« tehnoloÄ£ijas optoelektronisko raiduztvērēju ražoÅ”anai, kuru pamatā ir fotoniskās integrālās shēmas. Šādi raiduztvērēji tiks pielietoti augstas veiktspējas informācijas pārraides/uztverÅ”anas sistēmu radÄ«Å”anas nozarē. Å odien jau ir sagatavots instrukciju komplekts starojuma avotu un fotodetektoru prototipu izgatavoÅ”anai. Sagatavota arÄ« projektÄ“Å”anas dokumentācija to testÄ“Å”anai.

SvarÄ«gs laboratorijas projekts veltÄ«ta platas spraugas pusvadÄ«tāju materiālu un nanostruktÅ«ru izveide ar zemu defektu blÄ«vumu. Nākotnē, izmantojot izstrādājamos materiālus, varēsim ražot enerÄ£iju taupoÅ”as pusvadÄ«tāju ierÄ«ces, kurām tirgÅ« vēl nav analogu.

MÅ«su speciālisti jau ir izstrādāta Gaismas diodes, kas var aizstāt nedroÅ”as dzÄ«vsudraba ultravioletās spuldzes. Izgatavoto ierīču vērtÄ«ba slēpjas tajā, ka mÅ«su ultravioleto LED komplektu jauda ir vairākas reizes lielāka par atseviŔķu gaismas diožu jaudu ā€“ 25 W pret 3 W. Nākotnē tehnoloÄ£ija tiks pielietota veselÄ«bas aprÅ«pē, Å«dens attÄ«rÄ«Å”anā un citās jomās, kur tiek izmantots ultravioletais starojums.

Zinātnieku grupa no mÅ«su Starptautiskā zinātniskā centra domāka nākotnes optoelektroniskajās ierÄ«cēs tiks izmantotas nanoizmēra objektu ievērojamās Ä«paŔības ā€“ kvantu punkti, kuriem ir Ä«paÅ”i optiskie parametri. Starp viņiem - luminiscence vai objekta netermiskais mirdzums, ko izmanto televizoros, viedtālruņos un citos sÄ«krÄ«kos ar displejiem.

Mēs jau esam mēs darām lÄ«dzÄ«gu jaunas paaudzes optoelektronisko ierīču radÄ«Å”ana. Taču, pirms sÄ«krÄ«ki nonāk tirgÅ«, mums ir jāizstrādā materiālu ražoÅ”anas tehnoloÄ£ijas un jāapstiprina iegÅ«to materiālu droŔība lietotājiem.

Citas foto tūres pa mūsu laboratorijām:

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru