Сотрудники нового подразделения займутся созданием цифровых двойников промышленных предприятий, а также разработкой методов производства микросхем для фотоники с помощью лазерной резки.
30.03.2023
Сегодня лазеры активно внедряются в самые разные отрасли быта, науки и техники, начиная с чтения и записи информации, создания штрих-кодов, и заканчивая резкой, сваркой, гравировкой и исследованиями в области термоядерного синтеза.
Среди преимуществ использования лазерных технологий, высокая точность скорость обработки материалов. Данные параметры, в частности, открывают большие перспективы для создания компонентов электроники на новых физических принципах.
«Мы запустили специализированную молодежную лабораторию «ЛЭТИ – ЛазЛаб». Ее ключевая задача – разработать методы получения интегральных фотонных микросхем в целях дальнейшего внедрения в производство на предприятиях микроэлектроники».
Лаборатория оснащена новейшими типами оборудования отечественного производства для проведения комплексных исследований материалов и объектов с использованием лазерных технологий.
Например, лазерная установка «Микросет» позволяет проводить микроскопическую обработку полупроводниковых материалов – керамических подложек с проводящим слоем из серебра. С помощью «Микросета» сотрудники лаборатории могут как бы вырезать на проводящем слое рельеф с определенной топологией, создавая высокоэффективные резонаторы: такие изделия сегодня активно используются в системах связи для генерации сигнала.
Другой комплекс оборудования «Минимаркер» может проводить различные виды гравировки на полупроводниковых материалах, а также наносить надписи и цветные изображения на сувенирную продукцию. Кроме того, лаборатория снабжена прибором для проведения лазерной микросварки, которая обеспечивает высокопрочные соединения материалов, а также лазерным спектрометром для изучения внутренней структуры материалов.
Лаборатория снабжена несколькими видами лазерных сканеров: для ручного сканирования небольших предметов (например, предметов искусства), а также для изучения целых зданий при размещении на квадрокоптере. Данное оборудование может использоваться для цифрового прототипирования самых разных объектов.
Еще одно важное направление деятельности лаборатории сосредоточено в сфере разработки методов удаления дефектов и загрязнений различных объектов. Поскольку лазер позволяет проводить очистку и восстановление с высокой точностью, такие технологии востребованы в промышленности и реконструкции объектов древности и искусства.
«К примеру, традиционные методы удаления старой краски или ржавчины с фюзеляжа самолета механические (пескоструйная обработка). Используя этот метод мы можем повредить форму корпуса или крыла, что может повлиять на безопасность дальнейшего полета. А наш подход с применением лазера позволяет удалять любые загрязнения деликатно, очень тонкими слоями, не повреждая изделие. То же касается безопасного обновления объектов культурного наследия», – поясняет Вадим Александрович.
По его словам, сейчас ученые ведут переговоры с музейно-историческим парком Остров Фортов в Кронштадте для использования методов восстановления исторических объектов с помощью лазера.
Новая лаборатория имеет также значительный образовательный вектор. Так, в учебный план студентов кафедры фотоники включены работы на различных лазерных установках, проведение лабораторных работ, а результаты этой деятельности могут стать основой для будущей квалификационной работы.
«У нас студенты будут знакомиться с современным оборудованием, осваивать технологические лазерные операции. Они могут самостоятельно увидеть как идет очистка, сварка материалов, как задается режим обработки с помощью лазера. Вовлечение обучающихся в подобного рода работу будет способствовать формированию навыков и профессиональных компетенций».
Лаборатория «ЛЭТИ – ЛазЛаб» создана в рамках стратегического проекта «Наногетероструктурная электроника, фотоника и радиофотоника» программы развития СПбГЭТУ «ЛЭТИ» «Приоритет 2030». Целью проекта является разработка материалов для фотоники на основе карбида кремния и алмазов, а также получение высокоэффективных полупроводниковых композитных соединений – наногетероструктур.
