En Habré ya realizamos una serie de pequeños recorridos fotográficos. Mostraron nuestro
laboratorio de materiales cuánticos , observaron
las manos mecanizadas y los manipuladores en un laboratorio de robótica y analizaron nuestro
coworking temático de
bricolaje (Fablab) .
Hoy le contamos en qué (y en qué) está trabajando uno de nuestros laboratorios del Centro Científico Internacional de Materiales Funcionales y Dispositivos Optoelectrónicos.
En la foto: difractómetro de rayos X DRON-8Que estan haciendo aqui
El laboratorio "Futuros nanomateriales y dispositivos optoelectrónicos" se abrió sobre la base del Centro Internacional de Ciencias, que se dedica a la
investigación de los últimos materiales, incluidos semiconductores, metales, óxidos en estado nanoestructurado, con el objetivo de su uso en dispositivos y dispositivos de optoelectrónica.
Los estudiantes, estudiantes graduados y empleados del Laboratorio
estudian las propiedades de las nanoestructuras y crean nuevos dispositivos semiconductores para micro y optoelectrónica. Los desarrollos encuentran aplicación en el campo de la iluminación LED de eficiencia energética y tendrán demanda próximamente en la electrónica de alto voltaje de las redes eléctricas
inteligentes (redes
inteligentes ).
En la comunidad estudiantil, el sitio de investigación en la calle Lomonosov, casa 9 se llama el "
Laboratorio Romanov ", ya que tanto el Laboratorio como el Centro están encabezados por
A. E. Romanov , Doctor en Física y Matemáticas, profesor principal y decano de la Facultad de Fotónica Láser y Optoelectrónica en la Universidad ITMO Es autor de más de trescientas publicaciones científicas y propietario de muchas subvenciones y premios científicos internacionales.
Equipo
Se instaló en el laboratorio un difractómetro de rayos X DRON-8 de la compañía rusa Burevestnik (por encima de KDPV). Este es uno de los principales instrumentos para analizar materiales.
Ayuda a caracterizar la calidad de los cristales y las heteroestructuras obtenidas midiendo los espectros de difracción de rayos X. Para el tratamiento térmico de las estructuras semiconductoras de película delgada desarrolladas, utilizamos esta instalación doméstica.
Utilizamos modernos sistemas semiindustriales para caracterizar, modificar y clasificar los LED. Hablemos del primero (en la foto de abajo en el lado izquierdo).
Este es el dispensador de precisión
Asymtek S-820 . Es un sistema automatizado para dispensar líquidos viscosos. Tal dispensador es indispensable para aplicar con precisión el material de fósforo a un chip LED para lograr el color de brillo deseado.
Los LED blancos originales (por defecto) a los que estamos acostumbrados se basan en chips que emiten en el rango azul del espectro visible de radiación electromagnética.
Este dispositivo (en la foto general en el centro) mide el voltaje actual y las características espectrales de los chips LED y almacena los datos medidos para una gran cantidad de chips en la memoria de la computadora. Es necesario verificar los parámetros eléctricos y ópticos de las muestras fabricadas. Así es como se ve la instalación si abres las alas azules:
El tercer dispositivo en la foto general es un sistema para clasificar y preparar LED para su posterior instalación. Basado en las características medidas, compila un pasaporte para el LED. Después de eso, el clasificador lo define en una de 256 categorías dependiendo de la calidad del dispositivo semiconductor (categoría 1: estos son los LED que no se iluminan, categoría 256: los que brillan más intensamente en el rango espectral dado).
Incluso en nuestro Centro Internacional de Ciencias, estamos comprometidos con el crecimiento de materiales semiconductores y heteroestructuras. Las heteroestructuras se cultivan mediante epitaxia de haz molecular utilizando la instalación RIBER MBE 49 en Connector-Optics, una empresa asociada.
Para obtener cristales simples de óxido (que son semiconductores de gran separación) de la masa fundida, utilizamos la unidad de crecimiento multifuncional NIKA-3 de producción nacional. Los semiconductores de gran capacidad se pueden utilizar en relés de potencia del futuro, en láseres verticales VCSEL de alto rendimiento, en detectores ultravioleta, etc.
Proyectos
En los sitios del Centro Internacional de Ciencias en nuestro laboratorio, se lleva a cabo una variedad de investigaciones fundamentales y aplicadas.
Por ejemplo, junto con investigadores de la Universidad Técnica de Aviación del Estado de Ufa, estamos
desarrollando nuevos conductores de metal con mayor conductividad y alta resistencia. Para crearlos, se utilizan métodos de deformación plástica intensa. La estructura de grano fino de la aleación se somete a un tratamiento térmico, redistribuyendo la concentración de átomos de impurezas en el material. Como resultado, se mejoran los parámetros de conductividad y las características de resistencia del material.
Además, el personal del laboratorio está desarrollando tecnologías para la fabricación de transceptores optoelectrónicos basados en circuitos fotónicos integrados. Dichos transceptores encontrarán aplicación en la industria de la creación de sistemas de transmisión / recepción de información de alto rendimiento. Hasta la fecha, un conjunto de instrucciones ya está listo para la fabricación de modelos de fuentes de radiación y fotodetectores. También se ha preparado documentación de diseño para probarlos.
Un importante proyecto de laboratorio está
dedicado a la creación de materiales semiconductores y nanoestructuras con una gran densidad de defectos. En el futuro, con la ayuda de materiales desarrollados, podremos producir dispositivos semiconductores de bajo consumo que aún no tienen análogos en el mercado.
Nuestros expertos ya han desarrollado LED que pueden reemplazar las lámparas ultravioletas inseguras basadas en mercurio. El valor de los dispositivos fabricados es que la potencia de nuestros conjuntos de LED ultravioleta es varias veces mayor que la potencia de los LED individuales: 25 vatios frente a 3 vatios. En el futuro, la tecnología encontrará aplicación en el campo de la atención médica, el tratamiento del agua y otros campos en los que se utiliza la luz ultravioleta.
Un grupo de científicos de nuestro Centro Internacional de Ciencias
cree que los dispositivos optoelectrónicos futuros utilizarán las propiedades notables de los objetos a nanoescala: puntos cuánticos con parámetros ópticos especiales. Entre ellos se encuentra la
luminiscencia o el brillo no térmico del objeto, que se utiliza en televisores, teléfonos inteligentes y otros dispositivos con pantallas.
Ya estamos
comprometidos en la creación de una nueva generación de dispositivos optoelectrónicos. Pero antes de que los dispositivos ingresen al mercado, tenemos que resolver la tecnología de producción de materiales y confirmar la seguridad de los materiales recibidos para los usuarios.
Otros recorridos fotográficos de nuestros laboratorios: