Российские ученые создали «защиту» для оптоэлектроники: аналогов нет07.10.2022 13:31

Специалисты из России нашли способ укрепить подложки на основе сульфида цинка (ZnS). Обычно их используют в инфракрасной фотонике при разработке полупроводниковых лазеров, ИК-прозрачных окон, линз и призм. Еще их могут применять в качестве детекторов радиоактивности, пишет Naked Science.

Для защиты этих важных ZnS-материалов специалисты использовали специальные покрытия, созданные на основе лазерно-осаждаемых углеродных нанотрубок. Использование этих структур помогает повысить механическую и лазерную прочность защитных экранов и фотодатчиков для нужд оптоэлектроники, а также защитить подложки от воздействия внешних факторов.

«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», — говорит Наталия Каманина,  профессор кафедры фотоники СПбГЭТУ «ЛЭТИ».

Все происходит так: сначала подложку ZnS нагревают под действием лазера с длиной волны 10,6 мкм, в результате чего под действием градиента температур к ней движутся углеродные нанотрубки. Затем те 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, аналогов этой технологии нет. Существуют отдельные производители ZnS и отдельные производители углеродных нанотрубок, но «рецепт» создания стойких защитный покрытий есть только у специалистов СПбГЭТУ «ЛЭТИ». Они планируют запатентовать методы нанесения нанотрубок, заложенные в проекте, и продолжить разработку этой технологии.