Лаборатория физики тонких пленок
Фотоника является одной из самых инновационных отраслей современной науки и техники, центральными областями исследования которой являются волоконная и интегральная оптика, в том числе нелинейная оптика, физика и технология полупроводниковых соединений, полупроводниковые лазеры, оптоэлектронные устройства и устройства высокоскоростной передачи и обработки информации.
Работы в этой области были начаты на кафедре радиофизики РУДН более 50 лет назад под руководством профессора Л. Н. Дерюгина и носили пионерский характер. Комплекс проведенных исследований, заложил основы нового направления науки и техники, названного за рубежом интегральной оптикой, дальнейшее развитие которой привело к созданию современной фотоники.
В настоящее время в лаборатории физики тонких пленок ИФИТ РУДН продолжаются работы в области создания базовых элементов фотоники на основе тонкопленочных оксидных структур и фотонных кристаллов, для устройств оптической связи и обработки информации нового поколения.
Руководитель подразделения
Чехлова Тамара Константиновна
кандидат физико-математических наук, доцент
Эл. почта: chekhlova-tk@rudn.ru
Телефон: +7(495) 955-08-25
Сотрудники подразделения
Николаев Николай Эдуардович
кандидат физико-математических наук, доцент
Равин Андрей Рафаилович
ассистент
Научные направления
- Создание волноводных субпикосекундных лазеров на основе фосфатных и силикатных стекол, легированных редкоземельными элементами для высокостабильных генераторов СВЧ-диапазона.
- Создание термостабильных и термоуправляемых волноводных устройств на основе пленок диоксида титана и температурная корректировка параметров волноводных интерференционных устройств фотоники.
- Формирование высокопроводящих прозрачных пленок на основе оксида цинка для широкого круга устройств оптоэлектроники.
Научные достижения
- Создан измерительный комплекс, содержащий гониометр, источники излучения с длинами волн 0,532 мкм, 0,633 мкм, 1,064 мкм, 1,153 мкм, и фотокамеры, для исследования параметров тонкопленочных волноводных структур в видимом и ближнем ИК диапазоне (измерение коэффициентов замедления, распределения показателя преломления по сечению волноводного слоя, толщины слоя и коэффициента затухания).
- Исследована возможность формирования планарных оптических волноводов в фосфатном и силикатном лазерном стеклах ГЛС-24 и ГЛС-6 с помощью ионного обмена в расплавах солей KNO3 и AgNO3 и твердотельной диффузии оксида свинца. Проведены серии экспериментов, в результате которых в обоих типах стекол удалось получить волноводы с низкими потерями ~0,1 дБ/см на длине волны 0.633 мкм.
- Построена математическая модель процесса диффузии оксида свинца в стекле ГЛС-6, вычислено распределение показателя преломления в волноводном слое, по результатам измерения коэффициентов замедления волноводных мод вычислен коэффициент диффузии.
- Разработан метод расчета дисперсионных характеристик и полей волноводных мод в градиентно-ступенчатых структурах.
- Проведено исследование зависимости спектров пропускания композитных сред с металлическими наночастицами сферической и эллипсоидальной формы с использованием модели Максвелла Гарнетта. Показано, что использование частиц несферической формы приводит к смещению и одновременно к расширению резонансной полосы поглощения в длинноволновую область спектра.
- Проведено исследование фоткаталитических свойств пленок диоксида титана, изготовленных по гель технологи и модифицированных наночастицами металлов группы железа путём разложения красителя. Установлено влияние технологии формирования пленок, параметров технологического режима и модификатора на фоточувстительность плёнок. Проведено исследование степени и скорости фоторазложения красителя в зависимости от времени облучения. Показано, что наибольшей фотокаталитической активностью обладают пленки, модифицированные родием.
Оборудование
- · Установка вакуумная A550VZK Leybold Heraeus, Германия. Установка предназначена для нанесения пленок металлов и диэлектриков методом ВЧ катодного распыления. Обеспечивает предельный вакуум 10-6 мбар. Имеет 3 катода диаметром 200 мм, что позволяет наносить пленки трех различных материалов в одном цикле.
- Установка вакуумная EVA Alcatel, Франция. Установка для магнетронного (ВЧ, постоянный ток) и термического напыления. Система откачки построена на основе крионасоса, что позволяет обеспечивать предельный вакуум 10-8 мбар. Имеет 3 магнетрона диаметром 150 мм и станцию термического напыления.
- Установка вакуумная PP-601, Чехия. Установка для ионного травления металлов и диэлектриков. Позволяет осуществлять травление структур на металлических и диэлектрических подложках с помощью источника ионов ИИ-4-015. Также позволяет осуществлять термическое напыление. Благодаря большому размеру рабочей камеры позволяет получать пленки с высокой степенью однородности в плоскости подложки.
- Пост вакуумный универсальный ВУП-5. Универсальная вакуумная установка для нанесения тонких пленок металлов методом термического испарения. Обеспечивает предельный вакуум 10-5 мбар. Позволяет обрабатывать подложки диаметром до 100 мм.
- Эллипсометр ЛЭФ -3М. Измерение оптических параметров многослойных структур.
- Установка для измерения параметров диэлектрических покрытий волноводным методом. Интерферометр МИИ-4. Измерения параметров микрорельефа поверхностей.
- Муфельные печи СНОЛ-1.6, 2.5, 1/11, СУОЛ-0,4.4/12 для проведения процессов отжига и диффузии.
- Установка совмещения и экспонирования ЭМ-576А.
Партнеры
Название: Научный центр лазерных материалов и технологий ИОФ РАН
Страна: Россия
Описание: Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук был организован в 1982 г. на базе Отделения А Физического института им. П.Н. Лебедева АН СССР. Организатор и первый директор института — лауреат Нобелевской премии по физике 1964 г. академик Александр Михайлович Прохоров. В 2002 г. Институту было присвоено имя академика А.М. Прохорова.