نعرض مختبر "المواد النانوية المتقدمة والأجهزة الإلكترونية البصرية" جامعة ITMO

في Habré أجرينا بالفعل سلسلة من جولات الصور الصغيرة. لقد أظهروا مختبرنا للمواد الكمومية ، ونظروا إلى الأيدي الميكانيكية والمتلاعبين في مختبر الروبوتات ، ونظروا في تعاملنا مع موضوعي (Fablab) .

نخبرك اليوم ما (وما) يعمل أحد مختبراتنا في المركز العلمي الدولي للمواد الوظيفية وأجهزة الإلكترونيات الضوئية.


في الصورة: مقياس حيود الأشعة السينية DRON-8

ماذا يفعلون هنا


تم افتتاح مختبر "المواد متناهية الصغر المحتملين والأجهزة الإلكترونية البصرية" على أساس المركز الدولي للعلوم ، الذي يعمل في مجال البحث عن أحدث المواد ، بما في ذلك أشباه الموصلات والمعادن والأكسيدات في حالة البنية النانوية ، وذلك بهدف استخدامها في أجهزة وأجهزة الإلكترونيات الضوئية.

يقوم الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعاملون في المختبر بدراسة خصائص الهياكل النانوية وإنشاء أجهزة أشباه الموصلات الجديدة للإلكترونيات الدقيقة والإلكترونية. تجد التطورات تطبيقًا في مجال إضاءة LED الموفرة للطاقة وستكون مطلوبة في المستقبل القريب في مجال الإلكترونيات عالية الجهد لشبكات الطاقة الذكية.

في مجتمع الطلاب ، موقع الأبحاث في شارع لومونوسوف ، المنزل 9 يسمى " مختبر رومانوف " ، حيث يرأس كل من المختبر والمركز أ. إ. رومانوف ، دكتور في الفيزياء والرياضيات ، أستاذ رئيسي وعميد كلية الضوئيات الضوئية والإلكترونيات الضوئية في جامعة إتمو وهو مؤلف لأكثر من ثلاثمائة منشور علمي وصاحب العديد من المنح والجوائز العلمية الدولية.

معدات


تم تثبيت مقياس حيود الأشعة السينية DRON-8 من شركة Burevestnik الروسية (فوق KDPV) في المختبر. هذا هو واحد من الأدوات الرئيسية لتحليل المواد.

إنها تساعد في تحديد نوعية البلورات التي تم الحصول عليها والبنى المتغايرة عن طريق قياس أطياف حيود الأشعة السينية. للمعالجة الحرارية لهياكل أشباه الموصلات الرقيقة المطورة ، نستخدم هذا التركيب المنزلي.



نحن نستخدم أنظمة شبه صناعية حديثة لوصف وتعديل وفرز المصابيح. دعنا نتحدث عن الأول (في الصورة أدناه على الجانب الأيسر).



هذا هو موزع الدقة Asymtek S-820 . إنه نظام آلي لتوزيع السوائل اللزجة. لا غنى عن مثل هذا الموزع لتطبيق مادة الفوسفور بدقة على رقاقة LED من أجل تحقيق لون التوهج المطلوب.

تعتمد المصابيح البيضاء الأصلية (افتراضيًا) التي اعتدنا عليها على رقائق تنبعث من النطاق الأزرق للطيف المرئي للإشعاع الكهرومغناطيسي.



يقيس هذا الجهاز (في الصورة العامة في الوسط) الخصائص الحالية للجهد الطيفي لرقائق LED ويقوم بتخزين البيانات المقاسة لعدد كبير من الرقائق في ذاكرة الكمبيوتر. من الضروري التحقق من المعلمات الكهربائية والبصرية للعينات المصنعة. هكذا يبدو التثبيت إذا فتحت الأجنحة الزرقاء:



الجهاز الثالث في الصورة العامة هو نظام لفرز وإعداد مصابيح LED للتثبيت اللاحق. بناءً على الخصائص المقاسة ، يقوم بتجميع جواز سفر LED. بعد ذلك ، يعرّف هذا الفرز في واحدة من 256 فئة وفقًا لجودة جهاز أشباه الموصلات (الفئة 1 - هذه هي المصابيح التي لا تضيء ، الفئة 256 - تلك التي تتوهج بأكثر سطوع في النطاق الطيفي المحدد).



حتى في مركز العلوم الدولي التابع لنا ، فإننا نشارك في نمو مواد أشباه الموصلات والبنى المتغايرة. تزرع الهياكل غير المتجانسة بواسطة حزمة الشعاع الجزيئي باستخدام منشأة RIBER MBE 49 في شركة Connector-Optics ، وهي شركة شريكة.

للحصول على بلورات أكسيد واحدة (التي هي أشباه الموصلات واسعة الفجوة) من الذوبان ، ونحن نستخدم وحدة النمو متعددة الوظائف NIKA-3 للإنتاج المحلي. يمكن استخدام أشباه الموصلات ذات الفجوة الواسعة في مرحل الطاقة في المستقبل ، وفي أجهزة الليزر العمودية VCSEL عالية الأداء ، وفي أجهزة الكشف فوق البنفسجية ، إلخ.

مشاريع


في مواقع المركز الدولي للعلوم في مختبرنا ، يتم إجراء مجموعة متنوعة من البحوث الأساسية والتطبيقية.

على سبيل المثال ، مع باحثين من جامعة أوفا ستايت التقنية ، نحن نعمل على تطوير الموصلات المعدنية الجديدة مع زيادة الموصلية وقوة عالية. لإنشائها ، يتم استخدام أساليب تشويه البلاستيك الشديد. يخضع الهيكل الرفيع الحبيبات للسبائك للمعالجة الحرارية ، مما يعيد توزيع تركيز ذرات النجاسة في المادة. نتيجة لذلك ، تم تحسين معلمات الموصلية وخصائص قوة المواد.

كما يقوم طاقم المختبر بتطوير تقنيات لتصنيع أجهزة الإرسال والاستقبال الإلكترونية الضوئية استنادًا إلى الدوائر المتكاملة الضوئية. سوف تجد أجهزة الإرسال والاستقبال هذه تطبيقًا في صناعة إنشاء أنظمة إرسال / استقبال معلومات عالية الأداء. حتى الآن ، هناك مجموعة من التعليمات جاهزة بالفعل لتصنيع نماذج لمصادر الإشعاع وأجهزة الكشف الضوئي. كما تم إعداد وثائق التصميم لاختبارها.

يكرس مشروع مختبر مهم لإنشاء مواد أشباه الموصلات واسعة الفجوة والبنى النانوية مع كثافة منخفضة من العيوب. في المستقبل ، بمساعدة المواد المطورة ، سنكون قادرين على إنتاج أجهزة أشباه الموصلات الموفرة للطاقة التي ليس لديها نظائرها في السوق حتى الآن.

لقد طور خبراؤنا بالفعل مصابيح LED يمكنها أن تحل محل مصابيح الأشعة فوق البنفسجية غير الآمنة القائمة على الزئبق. إن قيمة الأجهزة المصنعة هي أن طاقة مجموعات LED فوق البنفسجية لدينا أعلى عدة مرات من طاقة LEDs الفردية - 25 واط مقابل 3 واط. في المستقبل ، سوف تجد التكنولوجيا تطبيقًا في مجال الرعاية الصحية ومعالجة المياه وغيرها من المجالات التي تستخدم الأشعة فوق البنفسجية.

تعتقد مجموعة من العلماء من مركز العلوم الدولي التابع لنا أن الأجهزة الإلكترونية البصرية المستقبلية سوف تستخدم الخصائص الرائعة للأجسام النانوية - النقاط الكمومية ذات المعلمات البصرية الخاصة. من بينها التلألؤ أو التوهج غير الحراري للكائن ، والذي يستخدم في أجهزة التلفزيون والهواتف الذكية وغيرها من الأدوات الذكية مع شاشات العرض.

نحن نشارك بالفعل في إنشاء مثل هذا الجيل الجديد من الأجهزة الإلكترونية البصرية. ولكن قبل دخول الأدوات إلى السوق ، يتعين علينا تحديد تقنية إنتاج المواد والتأكيد على سلامة المواد التي يتلقاها المستخدمون.



جولات صور أخرى في مختبراتنا:

Source: https://habr.com/ru/post/ar450552/


All Articles