Przeprowadziliśmy już całą serię małych wycieczek fotograficznych na Habré. Pokazano nasze , patrzył na w laboratorium robotyki i przyjrzeliśmy się naszemu tematowi .
Dziś opowiemy Wam nad czym (i nad czym) pracuje jedno z naszych laboratoriów w Międzynarodowym Centrum Naukowym Materiałów Funkcjonalnych i Urządzeń Optoelektronicznych.
Na zdjęciu: dyfraktometr rentgenowski DRON-8
Co oni tu robią?
Laboratorium „Zaawansowane Nanomateriały i Urządzenia Optoelektroniczne” zostało otwarte na bazie Międzynarodowego Centrum Naukowego, które zajmuje się nowych materiałów, w tym półprzewodników, metali, tlenków w stanie nanostrukturalnym, w celu ich zastosowania w urządzeniach i urządzeniach optoelektronicznych.
Studenci, doktoranci i pracownicy laboratoriów właściwości nanostruktur i tworzyć nowe urządzenia półprzewodnikowe dla mikro- i optoelektroniki. Opracowania te znajdują zastosowanie w dziedzinie energooszczędnego oświetlenia LED i w najbliższej przyszłości będą poszukiwane w elektronice wysokiego napięcia dla inteligentnych sieci ().
W społeczności studenckiej ośrodek badawczy przy ulicy Łomonosowa, budynek 9, nosi nazwę „Laboratorium Romanowa„, gdyż zarówno Laboratorium, jak i Centrum kieruje - , doktor nauk fizycznych i matematycznych, profesor wiodący i dziekan Wydziału Fotoniki Laserowej i Optoelektroniki Uniwersytetu ITMO, autor ponad trzystu publikacji naukowych oraz zdobywca wielu międzynarodowych grantów i nagród naukowych.
Sprzęt
Laboratorium posiada dyfraktometr rentgenowski DRON-8 rosyjskiej firmy Burevestnik (powyżej na KDPV). Jest to jeden z głównych instrumentów do analizy materiałów.
Pomaga scharakteryzować jakość powstałych kryształów i heterostruktur poprzez pomiar widm dyfrakcji promieni rentgenowskich. Do obróbki cieplnej opracowywanych cienkowarstwowych struktur półprzewodnikowych wykorzystujemy tę instalację domową.
Do charakteryzowania, modyfikowania i sortowania diod LED wykorzystujemy najnowocześniejsze systemy w skali pilotażowej. Porozmawiajmy o tym pierwszym (na zdjęciu poniżej po lewej stronie).
Jest to precyzyjny dozownik . Jest to zautomatyzowany system dozowania lepkich cieczy. Dozownik taki jest niezbędny do dokładnego nałożenia materiału luminoforowego na chip LED w celu uzyskania pożądanej barwy świecenia.
Początkowo (domyślnie) znane nam białe diody LED oparte są na chipach emitujących w niebieskim zakresie widzialnego widma promieniowania elektromagnetycznego.
To urządzenie (na ogólnym zdjęciu pośrodku) mierzy charakterystykę prądowo-napięciową i widmową chipów LED i przechowuje zmierzone dane dla dużej liczby chipów w pamięci komputera. Konieczne jest sprawdzenie parametrów elektrycznych i optycznych produkowanych próbek. Tak wygląda instalacja po otwarciu niebieskich drzwiczek:
Trzecie urządzenie na zdjęciu ogólnym to system sortowania i przygotowania diod LED do późniejszego montażu. Na podstawie zmierzonych właściwości sporządza paszport dla diody LED. Sorter przypisuje go następnie do jednej z 256 kategorii w zależności od jakości urządzenia półprzewodnikowego (kategoria 1 to diody LED, które nie świecą, kategoria 256 to te, które świecą najjaśniej w danym zakresie widma).
W naszym Międzynarodowym Centrum Badawczym pracujemy również nad rozwojem materiałów półprzewodnikowych i heterostruktur. Heterostruktury hoduje się przy użyciu epitaksji z wiązek molekularnych na instalacji RIBER MBE 49 w firmie partnerskiej Connector-Optics.
Do otrzymania monokryształów tlenkowych (będących półprzewodnikami szerokoprzerwowymi) ze stopu wykorzystujemy produkowaną w kraju wielofunkcyjną instalację wzrostową NIKA-3. Półprzewodniki o szerokiej przerwie mogą znaleźć zastosowanie w przyszłych przekaźnikach mocy, wysokowydajnych pionowych laserach VCSEL, detektorach ultrafioletu itp.
Projekty
W obiektach Międzynarodowego Centrum Naukowego nasze laboratorium prowadzi różnorodne badania podstawowe i stosowane.
Na przykład wspólnie z naukowcami z Państwowego Uniwersytetu Technicznego Lotnictwa w Ufie nowe przewodniki metalowe o zwiększonej przewodności i dużej wytrzymałości. Do ich wytworzenia stosuje się metody intensywnego odkształcenia plastycznego. Drobnoziarnista struktura stopu poddawana jest obróbce cieplnej, która powoduje redystrybucję stężenia atomów zanieczyszczeń w materiale. W rezultacie poprawiają się parametry przewodności i właściwości wytrzymałościowe materiału.
Pracownicy laboratorium opracowują także technologie wytwarzania transceiverów optoelektronicznych z wykorzystaniem fotonicznych układów scalonych. Transceivery takie znajdą zastosowanie w branży tworzenia wysokowydajnych systemów transmisji/odbioru informacji. Dziś przygotowano już zestaw instrukcji do wykonania prototypów źródeł promieniowania i fotodetektorów. Przygotowano także dokumentację projektową do ich testów.
Ważny projekt laboratoryjny tworzenie szerokoprzerwowych materiałów półprzewodnikowych i nanostruktur o niskiej gęstości defektów. W przyszłości, wykorzystując opracowywane materiały, będziemy mogli wytwarzać energooszczędne urządzenia półprzewodnikowe, które nie mają jeszcze odpowiedników na rynku.
Nasi specjaliści już to zrobili Diody LED, które mogą zastąpić niebezpieczne lampy ultrafioletowe na bazie rtęci. Wartość produkowanych urządzeń polega na tym, że moc naszych ultrafioletowych zespołów LED jest kilkukrotnie większa od mocy pojedynczych diod - 25 W w porównaniu do 3 W. W przyszłości technologia znajdzie zastosowanie w służbie zdrowia, uzdatnianiu wody i innych obszarach, w których wykorzystuje się promieniowanie ultrafioletowe.
Grupa naukowców z naszego Międzynarodowego Centrum Naukowego że przyszłe urządzenia optoelektroniczne będą wykorzystywać niezwykłe właściwości obiektów o rozmiarach nano – kropek kwantowych, które mają specjalne parametry optyczne. Pomiędzy nimi - lub nietermiczny blask przedmiotu, który jest używany w telewizorach, smartfonach i innych gadżetach z wyświetlaczami.
Mamy już tworzenie podobnych urządzeń optoelektronicznych nowej generacji. Zanim jednak gadżety trafią na rynek, musimy opracować technologie wytwarzania materiałów i potwierdzić dla użytkowników bezpieczeństwo powstałych materiałów.
Inne wycieczki fotograficzne po naszych laboratoriach:
Źródło: www.habr.com