Em Habré, já realizamos uma série de pequenos passeios fotográficos. Eles mostraram nosso
laboratório de materiais quânticos , examinaram
mãos e manipuladores mecanizados em um laboratório de robótica e examinaram nosso trabalho temático de
bricolage DIY (Fablab) .
Hoje, informamos em que (e o que) um de nossos laboratórios no Centro Científico Internacional para Materiais Funcionais e Dispositivos Optoeletrônicos está trabalhando.
Na foto: difratômetro de raios X DRON-8O que eles estão fazendo aqui
O laboratório “Nanomateriais em perspectiva e dispositivos optoeletrônicos” foi aberto com base no International Science Center, que se dedica à
pesquisa dos materiais mais recentes, incluindo semicondutores, metais, óxidos no estado nanoestruturado, com o objetivo de serem utilizados em dispositivos e dispositivos de optoeletrônica.
Estudantes, estudantes de pós-graduação e funcionários do Laboratório
estudam as propriedades das nanoestruturas e criam novos dispositivos semicondutores para micro e optoeletrônica. Os desenvolvimentos encontram aplicação no campo da iluminação LED com baixo consumo de energia e serão demandados em um futuro próximo em eletrônicos de alta tensão de redes elétricas
inteligentes (redes
inteligentes ).
Na comunidade estudantil, o site de pesquisa na Rua Lomonosov, casa 9, é chamado de “
Laboratório Romanov ”, já que o Laboratório e o Centro são chefiados por
A. E. Romanov , Doutor em Física e Matemática, professor e decano da Faculdade de Fotônica a Laser e Optoeletrônica da Universidade ITMO Ele é o autor de mais de trezentas publicações científicas e o proprietário de muitos subsídios e prêmios científicos internacionais.
Equipamento
Um difratômetro de raios X DRON-8 da empresa russa Burevestnik (acima do KDPV) foi instalado no laboratório. Este é um dos principais instrumentos para análise de materiais.
Ajuda a caracterizar a qualidade dos cristais e heteroestruturas obtidos, medindo os espectros de difração de raios-X. Para o tratamento térmico das estruturas de semicondutores de película fina desenvolvidas, usamos esta instalação doméstica.
Utilizamos sistemas semi-industriais modernos para caracterizar, modificar e classificar LEDs. Vamos falar sobre o primeiro (na foto abaixo, no lado esquerdo).
Este é o dispensador de precisão
Asymtek S-820 . É um sistema automatizado para distribuição de líquidos viscosos. Esse dispensador é indispensável para aplicar com precisão material de fósforo a um chip de LED, a fim de obter a cor de brilho desejada.
Os LEDs brancos originais (por padrão) aos quais estamos acostumados são baseados em chips emitidos na faixa azul do espectro visível da radiação eletromagnética.
Este dispositivo (na foto geral no centro) mede as características espectrais e de tensão de corrente dos chips de LED e armazena os dados medidos para um grande número de chips na memória do computador. É necessário verificar os parâmetros elétricos e ópticos das amostras fabricadas. É assim que a instalação fica se você abrir as asas azuis:
O terceiro dispositivo na foto geral é um sistema para classificar e preparar LEDs para instalação subseqüente. Com base nas características medidas, ele compila um passaporte para o LED. Depois disso, o classificador o define em uma das 256 categorias, dependendo da qualidade do dispositivo semicondutor (categoria 1 são os LEDs que não acendem, categoria 256 são aqueles que brilham mais intensamente na faixa espectral especificada).
Mesmo em nosso Centro Internacional de Ciências, estamos envolvidos no crescimento de materiais e heteroestruturas semicondutoras. As heteroestruturas são cultivadas por epitaxia de feixe molecular usando a instalação RIBER MBE 49 da Connector-Optics, uma empresa parceira.
Para obter cristais únicos de óxido (que são semicondutores de grande intervalo) do derretimento, usamos a unidade de crescimento multifuncional NIKA-3 da produção doméstica. Os semicondutores de grande espaço podem ser usados em relés de potência do futuro, em lasers verticais VCSEL de alto desempenho, em detectores ultravioletas etc.
Projetos
Nos locais do International Science Center em nosso laboratório, é realizada uma variedade de pesquisas fundamentais e aplicadas.
Por exemplo, em conjunto com pesquisadores da Universidade Técnica de Aviação do Estado de Ufa, estamos
desenvolvendo novos condutores de metal com maior condutividade e alta resistência. Para criá-los, são utilizados métodos de deformação plástica intensa. A estrutura de grão fino da liga é submetida a tratamento térmico, redistribuindo a concentração de átomos de impureza no material. Como resultado, os parâmetros de condutividade e as características de resistência do material são aprimorados.
Além disso, a equipe do laboratório está desenvolvendo tecnologias para a fabricação de transceptores optoeletrônicos baseados em circuitos fotônicos integrados. Esses transceptores encontrarão aplicação no setor de criação de sistemas de transmissão / recepção de informações de alto desempenho. Até o momento, um conjunto de instruções já está pronto para a fabricação de modelos de fontes de radiação e fotodetectores. A documentação do projeto para testá-los também foi preparada.
Um importante projeto de laboratório é
dedicado à criação de nanoestruturas e materiais semicondutores de grande espaço com baixa densidade de defeitos. No futuro, com a ajuda de materiais desenvolvidos, poderemos produzir dispositivos semicondutores de economia de energia que ainda não possuem análogos no mercado.
Nossos especialistas já desenvolveram LEDs que podem substituir lâmpadas ultravioletas inseguras baseadas em mercúrio. O valor dos dispositivos fabricados é que a potência de nossos conjuntos de LED ultravioleta é várias vezes maior que a potência de LEDs individuais - 25 watts versus 3 watts. No futuro, a tecnologia encontrará aplicação nos campos da saúde, tratamento de água e outros campos onde o ultravioleta é usado.
Um grupo de cientistas do nosso Centro Internacional de Ciências
acredita que futuros dispositivos optoeletrônicos usarão as propriedades notáveis de objetos em nanoescala - pontos quânticos com parâmetros ópticos especiais. Entre eles está a
luminescência ou brilho não térmico do objeto, que é usado em televisões, smartphones e outros aparelhos com displays.
Já estamos
envolvidos na criação de uma nova geração de dispositivos optoeletrônicos. Porém, antes que os aparelhos entrem no mercado, precisamos desenvolver a tecnologia de produção de materiais e confirmar a segurança dos materiais recebidos pelos usuários.
Outros tours fotográficos de nossos laboratórios: