Что такое «нанотехнологии»??? Нанотехнологии – это технологии производства материалов и устройств с определяющими их свойства элементами, размеры которых. - презентация

1 Что такое «нанотехнологии»??? Нанотехнологии – это технологии производства материалов и устройств с определяющими их свойства элементами, размеры которых находятся в пределах от 1 до 100 нанометров Вики-нанотехноло́гия междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомарной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами. При таки размерах элементов становятся важны свойства и взаимодействия отдельных атомов и молекул, а также квантовые эффекты

2 Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на гг» Приоритетные направления: Живые системы Индустрия наносистем и материалы Информационно-телекоммуникационные системы Рациональное природопользование Энергетика и энергосбережение Безопасность и противодействие терроризму Перспективные вооружения, военная и специальная техника

3 Полупроводниковые нанотехнологии: революция света

4 Полупроводниковые квантовые точки: «искусственные атомы» кв. точка смачивающий слой широкозонная матрица N QD ~ 5x10 10 cm -2 Size ~ 10x10x5 nm

5 Электроны Фотон Эл. ток Квантовая яма или квантовая точка Зона проводимости Валентная зона Межзонный переход Дырки Эл. ток Полупроводниковые наноструктуры: квантовые ямы, квантовые точки и др. квантовые точки – это «искусственные атомы»

6 Полупроводниковые наноструктуры: создание и изучение Молекулярно-пучковая и газофазная эпитаксия Просвечивающая и сканирующая электронная микроскопия и электронно-лучевой микроанализ Рентгеновская дифракция и топография Оже-электронная спектроскопия и вторично-ионная масс-спектроскопия

7 Полупроводниковые лазеры Запись/считывание информации Передача данных Лазерная печать Медицина и биология Лазерная резка/сварка/сверление

8 Мощные полупроводниковые лазеры ( = 0.8 – 1.8 мкм) P = 16 Вт КПД = 74 % Низкая стоимость по сравнению с газовыми и твердотельными лазерами Уникальные параметры выходного излучения Гибкость процесса изготовления

9 Нанотехнологии для энергетики будущего: солнечная энергетика Согласно расчетам, выполненным в 70-80х годах прошлого века, солнечной электростанции площадью 70х70км было достаточно для удовлетворения потребности в электроэнергии всего СССР

10 Концентраторные солнечные батареи и установки Тенденция развития: уменьшение размера ячейки и повышение эффективности! Зеркала, большие ячейки Линзы Френеля, средние ячейки Маленькие линзы, маленькие ячейки

11 Мощные светодиоды с силой света – кд

12 Светодиоды для среднего инфра-красного диапазона ( нм) Длина волны,нм Интенсивность, отн.ед. W/nm LED22 LED20 f=500 Hz LED18 В среднем инфра-красном диапазоне нм лежат линии поглощения большинства газов: CH 4, H 2 O, CO 2, CO, C 2 H 2, C 2 H 4, C 2 H 6, CH 3 Cl, OCS, HCl, HOCl, HBr, H 2 S, HCN, NH 3, NO 2, и многих других.

13 Оптическй пинцет Волноводный эффект: свет в веществе Волноводный эффект «наоборот»: вещество в свете – оптический пинцет

14 Лазерные проекторы Опытные образцы видео- проекторов размером со спичечный коробок

15 Кафедра оптоэлектроники СПбГЭТУ «ЛЭТИ»: базовая кафедра ФТИ им.А.Ф.Иоффе занятия и практика в ФТИ им.А.Ф.Иоффе

16 ФТИ им. Иоффе и Кафедра оптоэлектроники: зарубежная практика и трудоустройство Vitaly Mikhailov in the laboratory at UCL (London, UK) Anton Deryagin in the laboratory at the Colorado University (USA) Г Galina Gagis at the Summer School (Venice, Italy) ФТИ бизнес за рубежом

17 ФТИ им. Иоффе: работа с РОСНАНО Декабрь 2008: ОНЭКСИМ и РОСНАНО инвестируют около 1 млрд рублей в строительство завода по выпуску светодиодных кристаллов в СПб. Завод станет частью компании Оптоган, которая займется выпуском светотехники нового поколения. ОНЭКСИМ (50% + 1 акция) ФГУП Уральский опто-мех. з-д (33% - 1 акция) РОСНАНО (17%) Декабрь 2009: УРАЛСИБ и РОСНАНО инвестируют 1.1 млрд рублей в создание высокотехнологичного предприятия по производству вертикально- излучающих лазеров для использования в оптических линиях передачи данных (т.н. «последняя миля») и линиях связи перспективного стандарта USB 3.0, 4.0. УРАЛСИБ (19.99%) VI-Systems GmbH (35%) РОСНАНО (45.01%)

18 ФТИ им. Иоффе: работа с РОСНАНО Май 2010: РЕНОВА и РОСНАНО инвестируют около 20,1 млрд рублей в строительство предприятия полного цикла по производству солнечных модулей, проектной мощностью один миллион солнечных модулей в год, что соответствует 120 МВт/год. Декабрь 2009: Module Solar AG и РОСНАНО инвестируют 5.7 млрд рублей в создание производства наногетероструктурных фотопреобразователей с КПД %, солнечных модулей и энергоустановок нового поколения с линзами Френеля и системой слежения за солнцем. В 2015 г выручка компании должна составить 130млн.евро. ЛЭТИ (Ф-т Электроники) и РОСНАНО заключили контракты на подготовку специалистов для этих предприятий

19 Финансирование ФТИ им.А.Ф.Иоффе

20 Кафедра оптоэлектроники: некоторые цифры В 2008 году кафедра отметила своё 35-летие. К 2009 году кафедру закончили 462 студента, из которых: более 150 получили дипломы с отличием Среди выпускников: 3 члена-корреспондента РАН 2 лауреата Государственной премии РФ 22 доктора наук более 150 кандидатов наук В ФТИ им. Иоффе в настоящее время работают более 160 выпускников кафедры

21 Кафедра оптоэлектроники СПбГЭТУ «ЛЭТИ»: базовая кафедра ФТИ им.А.Ф.Иоффе ул. Политехническая, д.26 ст. метро «Политехническая» Соколовский Григорий Семенович (812)