В ЛЭТИ создали стойкие покрытия для оптоэлектроники
Исследователи из СПбГЭТУ «ЛЭТИ» разработали защитные покрытия на основе углеродных нанотрубок, которые упрочнят элементы оптоэлектроники и защитят их от воздействия внешних факторов.
Сегодня наноматериалы активно используются в радиоэлектронном приборостроении, медицине и информационных технологиях. Подложки на основе сульфида цинка (ZnS) функционируют в диапазонах длин волн от 0,35 мкм до 15 мкм, поэтому они используются в инфракрасной фотонике при разработке полупроводниковых лазеров, ИК-прозрачных окон, линз и призм. В отдельные категории входит их применение в качестве детекторов радиоактивности и материалов для светодиодов.
Для сохранения эксплуатационных характеристик ZnS-материалов, необходимо обеспечивать защиту от проникновения влаги, механического, лазерного и термического воздействия. Эти проблемы предлагается решить посредством использования специальных покрытий.
Ученые кафедры фотоники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» и отдела «Фотофизики наноструктурированных материалов и устройств» ГОИ имени С. И. Вавилова под руководством профессора кафедры Наталии Каманиной разработали защитные покрытия для полупроводниковых ZnS-материалов, на основе лазерно-осаждаемых углеродных нанотрубок. Благодаря использованию этих структур можно добиться большей механической и лазерной прочности защитных экранов и фотодатчиков для нужд оптоэлектроники, а также защитить подложки от воздействия внешних условий.
«Технологическая уникальность нашего изобретения заключается в его экологичности и точности — для нанесения покрытия используется бесконтактный управляемый метод. Также, что важно, в том, что ускоряемые в электрическом поле углеродные нанотрубки разрушают связи и имплантируются в решетку ZnS, создавая совершенно новый композит», — рассказывает Наталия Каманина.
Научная новизна проекта — в бесконтактном способе нанесения углеродных нанотрубок, который заключается в нагревании подложки под действием моделируемого лазерного излучения с длиной волны 10,6 мкм. Из-за формируемого градиента температур углеродные нанотрубки движутся в сторону подложек ZnS, затем ускоряются электрическим полем сетки с заданными параметрами и имплантируются в матрицу ZnS. При нанесении слоя используется схема лазерного ориентированного осаждения, которая состоит из лазера, оптической схемы, вакуумного поста и управляющего источника.
По словам ученых, на данный момент аналогов разработанной технологии не существует. «В России таких примеров нет. Есть отдельные производители ZnS и отдельные производители углеродных нанотрубок, однако рецепт и оборудование для контролируемого лазерного переноса нанотрубок на поверхность ZnS существуют, на данном этапе, только у нас», — объясняет Наталия Владимировна.
Исследователи планируют запатентовать методы нанесения нанотрубок, заложенные в данном проекте, и продолжать выходить на работу с другими материалами по этой технологии. Планируется также подвергнуть данные поверхности жесткому УФ-облучению для просмотра возможности использовать данные слои в вакуумном ультрафиолете.
Разработка частично поддержана грантом конкурса научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических проектов СПбГЭТУ «ЛЭТИ». Проект получил финансирование на реализацию в размере двух миллионов рублей. В проекте участвуют аспиранты кафедры фотоники Андрей Тойкка и Ярослав Барнаш. На начальных этапах научно-исследовательские работы по этой теме были поддержаны в рамках ФЦП НТБ «Нанокоатинг-ГОИ».
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Британские палеонтологи установили, что самый первый окаменелый фрагмент динозавра, когда-либо найденный в Антарктиде, принадлежал титанозавру. Эта группа длинношеих ящеров-завроподов включает в себя самых огромных сухопутных существ, когда-либо ходивших по земле.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно