ITMO യൂണിവേഴ്സിറ്റിയുടെ "അഡ്വാൻസ്ഡ് നാനോ മെറ്റീരിയലുകളും ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളും" ഞങ്ങൾ ലബോറട്ടറി കാണിക്കുന്നു

ഞങ്ങൾ ഇതിനകം ഹബ്രെയിൽ ചെറിയ ഫോട്ടോ ഉല്ലാസയാത്രകളുടെ ഒരു മുഴുവൻ പരമ്പരയും നടത്തിയിട്ടുണ്ട്. നമ്മുടെ കാണിച്ചു ക്വാണ്ടം വസ്തുക്കളുടെ ലബോറട്ടറി, നോക്കി യന്ത്രവൽകൃത ആയുധങ്ങളും മാനിപ്പുലേറ്ററുകളും റോബോട്ടിക്സ് ലബോറട്ടറിയിൽ ഞങ്ങളുടെ തീമാറ്റിക് പരിശോധിച്ചു DIY സഹപ്രവർത്തകർ (Fablab).

ഫംഗ്ഷണൽ മെറ്റീരിയലുകൾക്കും ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ് ഉപകരണങ്ങൾക്കും വേണ്ടിയുള്ള ഇന്റർനാഷണൽ സയന്റിഫിക് സെന്ററിലെ ഞങ്ങളുടെ ലബോറട്ടറികളിൽ ഒന്ന് എന്താണ് (എന്താണ്) പ്രവർത്തിക്കുന്നതെന്ന് ഇന്ന് ഞങ്ങൾ നിങ്ങളോട് പറയും.

ഫോട്ടോയിൽ: എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്റ്റോമീറ്റർ DRON-8

അവർ ഇവിടെ എന്താണ് ചെയ്യുന്നത്?

ഇന്റർനാഷണൽ സയന്റിഫിക് സെന്ററിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് "അഡ്വാൻസ്‌ഡ് നാനോ മെറ്റീരിയലുകളും ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളും" എന്ന ലബോറട്ടറി തുറന്നത്. ഗവേഷണം അർദ്ധചാലകങ്ങൾ, ലോഹങ്ങൾ, നാനോ ഘടനാപരമായ അവസ്ഥയിലുള്ള ഓക്സൈഡുകൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള പുതിയ വസ്തുക്കൾ, ഒപ്റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളിലും ഉപകരണങ്ങളിലും അവയുടെ ഉപയോഗത്തിനായി.

വിദ്യാർത്ഥികൾ, ബിരുദ വിദ്യാർത്ഥികൾ, ലബോറട്ടറി ജീവനക്കാർ പഠനം നാനോസ്ട്രക്ചറുകളുടെ ഗുണവിശേഷതകളും മൈക്രോ, ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക്‌സിനായി പുതിയ അർദ്ധചാലക ഉപകരണങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഊർജ-കാര്യക്ഷമമായ എൽഇഡി ലൈറ്റിംഗ് മേഖലയിലാണ് ഈ വികസനങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത് കൂടാതെ സ്മാർട്ട് ഗ്രിഡുകൾക്കുള്ള ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ഇലക്ട്രോണിക്സിൽ സമീപഭാവിയിൽ ആവശ്യക്കാരുണ്ടാകും (സ്മാർട്ട് ഗ്രിഡ്).

വിദ്യാർത്ഥി സമൂഹത്തിൽ, ലോമോനോസോവ് സ്ട്രീറ്റിലെ ഗവേഷണ സൈറ്റിനെ, കെട്ടിടം 9 എന്ന് വിളിക്കുന്നു "റൊമാനോവിന്റെ ലബോറട്ടറി", ലബോറട്ടറിയും കേന്ദ്രവും നയിക്കുന്നത് - എ. ഇ. റൊമാനോവ്, ഫിസിക്കൽ ആൻഡ് മാത്തമാറ്റിക്കൽ സയൻസസ് ഡോക്ടർ, ഐടിഎംഒ യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ ലേസർ ഫോട്ടോണിക്സ് ആൻഡ് ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ് ഫാക്കൽറ്റിയിലെ പ്രമുഖ പ്രൊഫസറും ഡീനും, മുന്നൂറിലധികം ശാസ്ത്ര പ്രസിദ്ധീകരണങ്ങളുടെ രചയിതാവും നിരവധി അന്താരാഷ്ട്ര ശാസ്ത്ര ഗ്രാന്റുകളും അവാർഡുകളും നേടിയിട്ടുണ്ട്.

ഉപകരണങ്ങൾ

ലബോറട്ടറിയിൽ റഷ്യൻ കമ്പനിയായ ബ്യൂറെവെസ്‌റ്റ്നിക്കിൽ നിന്നുള്ള ഒരു എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്‌റ്റോമീറ്റർ DRON-8 ഉണ്ട് (KDPV-യിൽ മുകളിൽ). മെറ്റീരിയലുകൾ വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള പ്രധാന ഉപകരണങ്ങളിലൊന്നാണിത്.

എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്ഷൻ സ്പെക്ട്ര അളക്കുന്നതിലൂടെ തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന പരലുകളുടെയും ഹെറ്ററോസ്ട്രക്ചറുകളുടെയും ഗുണമേന്മ നിർണ്ണയിക്കാൻ ഇത് സഹായിക്കുന്നു. വികസിപ്പിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന നേർത്ത-ഫിലിം അർദ്ധചാലക ഘടനകളുടെ താപ ചികിത്സയ്ക്കായി, ഞങ്ങൾ ഈ ഗാർഹിക ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

LED-കളുടെ സ്വഭാവം രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിനും പരിഷ്‌ക്കരിക്കുന്നതിനും അടുക്കുന്നതിനും ഞങ്ങൾ അത്യാധുനിക പൈലറ്റ് സ്‌കെയിൽ സംവിധാനങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. നമുക്ക് ആദ്യത്തേതിനെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കാം (ഇടത് വശത്ത് താഴെയുള്ള ചിത്രം).

ഇതൊരു പ്രിസിഷൻ ഡിസ്പെൻസറാണ് അസിംടെക് എസ്-820. വിസ്കോസ് ദ്രാവകങ്ങൾ വിതരണം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു ഓട്ടോമേറ്റഡ് സംവിധാനമാണിത്. ആവശ്യമുള്ള തിളക്കമുള്ള നിറം നേടുന്നതിന് ഒരു എൽഇഡി ചിപ്പിലേക്ക് ഫോസ്ഫർ മെറ്റീരിയൽ കൃത്യമായി പ്രയോഗിക്കുന്നതിന് അത്തരമൊരു ഡിസ്പെൻസർ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്തതാണ്.

തുടക്കത്തിൽ (സ്ഥിരസ്ഥിതിയായി), നമുക്ക് പരിചിതമായ വെളുത്ത LED-കൾ വൈദ്യുതകാന്തിക വികിരണത്തിന്റെ ദൃശ്യ സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ നീല ശ്രേണിയിൽ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ചിപ്പുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്.

ഈ ഉപകരണം (മധ്യഭാഗത്തുള്ള പൊതു ഫോട്ടോയിൽ) LED ചിപ്പുകളുടെ നിലവിലെ വോൾട്ടേജും സ്പെക്ട്രൽ സവിശേഷതകളും അളക്കുകയും കമ്പ്യൂട്ടർ മെമ്മറിയിൽ ധാരാളം ചിപ്പുകൾക്കായി അളന്ന ഡാറ്റ സംഭരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. നിർമ്മിച്ച സാമ്പിളുകളുടെ ഇലക്ട്രിക്കൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ പാരാമീറ്ററുകൾ പരിശോധിക്കാൻ ഇത് ആവശ്യമാണ്. നിങ്ങൾ നീല വാതിലുകൾ തുറന്നാൽ ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ ഇങ്ങനെയാണ്:

പൊതുവായ ഫോട്ടോയിലെ മൂന്നാമത്തെ ഉപകരണം തുടർന്നുള്ള ഇൻസ്റ്റാളേഷനായി എൽഇഡികൾ അടുക്കുന്നതിനും തയ്യാറാക്കുന്നതിനുമുള്ള ഒരു സംവിധാനമാണ്. അളന്ന സ്വഭാവസവിശേഷതകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, അവൾ എൽഇഡിക്ക് ഒരു പാസ്പോർട്ട് കംപൈൽ ചെയ്യുന്നു. അർദ്ധചാലക ഉപകരണത്തിന്റെ ഗുണനിലവാരത്തെ ആശ്രയിച്ച് സോർട്ടർ അതിനെ 256 വിഭാഗങ്ങളിൽ ഒന്നിലേക്ക് അസൈൻ ചെയ്യുന്നു (കാറ്റഗറി 1 തിളങ്ങാത്ത LED-കളാണ്, നൽകിയിരിക്കുന്ന സ്പെക്ട്രൽ ശ്രേണിയിൽ ഏറ്റവും തിളക്കമുള്ളവയാണ് കാറ്റഗറി 256).

ഞങ്ങളുടെ ഇന്റർനാഷണൽ റിസർച്ച് സെന്ററിൽ ഞങ്ങൾ അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളുടെയും ഹെറ്ററോസ്ട്രക്ചറുകളുടെയും വളർച്ചയിലും പ്രവർത്തിക്കുന്നു. പങ്കാളി കമ്പനിയായ Connector-Optics-ൽ RIBER MBE 49 ഇൻസ്റ്റാളേഷനിൽ മോളിക്യുലാർ ബീം എപ്പിറ്റാക്സി ഉപയോഗിച്ചാണ് ഹെറ്ററോസ്ട്രക്ചറുകൾ വളർത്തുന്നത്.

ഉരുകിയതിൽ നിന്ന് ഓക്സൈഡ് സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റലുകൾ (വൈഡ്-ഗാപ്പ് അർദ്ധചാലകങ്ങളാണ്) ലഭിക്കാൻ, ഞങ്ങൾ ആഭ്യന്തരമായി നിർമ്മിക്കുന്ന മൾട്ടിഫങ്ഷണൽ ഗ്രോത്ത് ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ NIKA-3 ഉപയോഗിക്കുന്നു. വൈഡ്-ഗാപ്പ് അർദ്ധചാലകങ്ങൾക്ക് ഭാവിയിലെ പവർ റിലേകൾ, ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയുള്ള വെർട്ടിക്കൽ VCSEL ലേസറുകൾ, അൾട്രാവയലറ്റ് ഡിറ്റക്ടറുകൾ മുതലായവയിൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ഉണ്ടായേക്കാം.

പദ്ധതികൾ

ഇന്റർനാഷണൽ സയന്റിഫിക് സെന്ററിന്റെ സൈറ്റുകളിൽ, ഞങ്ങളുടെ ലബോറട്ടറി അടിസ്ഥാനപരവും പ്രായോഗികവുമായ ഗവേഷണങ്ങൾ നടത്തുന്നു.

ഉദാഹരണത്തിന്, യുഫ സ്റ്റേറ്റ് ഏവിയേഷൻ ടെക്നിക്കൽ യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ ഗവേഷകരോടൊപ്പം ഞങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുക വർദ്ധിച്ച ചാലകതയും ഉയർന്ന ശക്തിയും ഉള്ള പുതിയ മെറ്റൽ കണ്ടക്ടറുകൾ. അവ സൃഷ്ടിക്കാൻ, തീവ്രമായ പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം രീതികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. അലോയ്യുടെ സൂക്ഷ്മമായ ഘടന ചൂട് ചികിത്സയ്ക്ക് വിധേയമാണ്, ഇത് മെറ്റീരിയലിലെ അശുദ്ധമായ ആറ്റങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത പുനർവിതരണം ചെയ്യുന്നു. തൽഫലമായി, മെറ്റീരിയലിന്റെ ചാലകത പാരാമീറ്ററുകളും ശക്തി സവിശേഷതകളും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.

ഫോട്ടോണിക് ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക് ട്രാൻസ്‌സീവറുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യകളും ലബോറട്ടറി ജീവനക്കാർ വികസിപ്പിക്കുന്നുണ്ട്. അത്തരം ട്രാൻസ്‌സീവറുകൾ ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള ഇൻഫർമേഷൻ ട്രാൻസ്മിഷൻ/റിസപ്ഷൻ സംവിധാനങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രയോഗം വ്യവസായത്തിൽ കണ്ടെത്തും. ഇന്ന്, റേഡിയേഷൻ സ്രോതസ്സുകളുടെയും ഫോട്ടോഡിറ്റക്ടറുകളുടെയും പ്രോട്ടോടൈപ്പുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിനായി ഒരു കൂട്ടം നിർദ്ദേശങ്ങൾ ഇതിനകം തയ്യാറാക്കിയിട്ടുണ്ട്. ഇവരുടെ പരിശോധനയ്ക്കുള്ള ഡിസൈൻ ഡോക്യുമെന്റേഷനും തയ്യാറാക്കിയിട്ടുണ്ട്.

പ്രധാനപ്പെട്ട ലബോറട്ടറി പദ്ധതി സമർപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു വൈഡ്-ഗാപ്പ് അർദ്ധചാലക സാമഗ്രികളുടെയും കുറഞ്ഞ വൈകല്യ സാന്ദ്രതയുള്ള നാനോ ഘടനകളുടെയും സൃഷ്ടി. ഭാവിയിൽ, വികസിപ്പിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന വസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിച്ച്, വിപണിയിൽ ഇതുവരെ അനലോഗ് ഇല്ലാത്ത ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ അർദ്ധചാലക ഉപകരണങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഞങ്ങൾക്ക് കഴിയും.

ഞങ്ങളുടെ സ്പെഷ്യലിസ്റ്റുകൾ ഇതിനകം ഉണ്ട് വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു സുരക്ഷിതമല്ലാത്ത മെർക്കുറി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള അൾട്രാവയലറ്റ് വിളക്കുകൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയുന്ന LED-കൾ. ഞങ്ങളുടെ അൾട്രാവയലറ്റ് എൽഇഡി അസംബ്ലികളുടെ ശക്തി വ്യക്തിഗത LED- കളുടെ ശക്തിയേക്കാൾ നിരവധി മടങ്ങ് കൂടുതലാണ് എന്ന വസ്തുതയിലാണ് നിർമ്മിച്ച ഉപകരണങ്ങളുടെ മൂല്യം - 25 W വേഴ്സസ് 3 W. ഭാവിയിൽ, സാങ്കേതികവിദ്യ ആരോഗ്യ സംരക്ഷണം, ജല ചികിത്സ, അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണം ഉപയോഗിക്കുന്ന മറ്റ് മേഖലകൾ എന്നിവയിൽ പ്രയോഗം കണ്ടെത്തും.

ഞങ്ങളുടെ ഇന്റർനാഷണൽ സയന്റിഫിക് സെന്ററിൽ നിന്നുള്ള ഒരു കൂട്ടം ശാസ്ത്രജ്ഞർ ചിന്തിക്കുന്നുഭാവിയിലെ ഒപ്റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ നാനോ വലിപ്പത്തിലുള്ള വസ്തുക്കളുടെ ശ്രദ്ധേയമായ ഗുണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കും - ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകൾ, അവയ്ക്ക് പ്രത്യേക ഒപ്റ്റിക്കൽ പാരാമീറ്ററുകൾ ഉണ്ട്. അവർക്കിടയിൽ - പ്രകാശമാനത അല്ലെങ്കിൽ ടെലിവിഷനുകളിലും സ്‌മാർട്ട്‌ഫോണുകളിലും ഡിസ്‌പ്ലേകളുള്ള മറ്റ് ഗാഡ്‌ജെറ്റുകളിലും ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒബ്‌ജക്റ്റിന്റെ നോൺ-തെർമൽ ഗ്ലോ.

ഞങ്ങൾ ഇതിനകം ഞങ്ങൾ ചെയ്യുന്നു ഒരു പുതിയ തലമുറയുടെ സമാനമായ ഒപ്റ്റോ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ സൃഷ്ടി. എന്നാൽ ഗാഡ്‌ജെറ്റുകൾ വിപണിയിൽ എത്തുന്നതിനുമുമ്പ്, മെറ്റീരിയലുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യകൾ ഞങ്ങൾ തയ്യാറാക്കുകയും ഉപയോക്താക്കൾക്കായി തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന മെറ്റീരിയലുകളുടെ സുരക്ഷ സ്ഥിരീകരിക്കുകയും വേണം.

ഞങ്ങളുടെ ലബോറട്ടറികളുടെ മറ്റ് ഫോട്ടോ ടൂറുകൾ:

• ITMO യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ ക്വാണ്ടം മെറ്റീരിയലുകളുടെ ലബോറട്ടറിയിൽ അവർ എന്താണ് ചെയ്യുന്നത്
• യന്ത്രവൽകൃത ആയുധങ്ങളും മാനിപ്പുലേറ്ററുകളും - റോബോട്ടിക്സ് ലബോറട്ടറി എന്താണ് ചെയ്യുന്നത്
• ഞങ്ങളുടെ സൈബർ-ഫിസിക്കൽ സിസ്റ്റംസ് ലബോറട്ടറിയുടെ പര്യടനം
• ITMO യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഫാബ് ലാബ്: ക്രിയേറ്റീവ് ആളുകൾക്ക് DIY കോ വർക്കിംഗ് സ്പേസ് — ഉള്ളിലുള്ളത് കാണിക്കുന്നു

അവലംബം: www.habr.com