Что такое «нанотехнологии»???

Федеральная целевая программа «Исследования и разработки
по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России
на 2007-2012 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

Полупроводниковые нанотехнологии:
революция света

Полупроводниковые квантовые точки:
«искусственные атомы»
кв. точка
смачивающий слой
широкозонная матрица
NQD ~ 5x1010 cm-2
Size ~ 10x10x5 nm

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

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

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

Мощные полупроводниковые лазеры
(λ = 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

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

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

Мощные светодиоды
с силой света 10000 – 15000 кд

Светодиоды для среднего инфра-красного диапазона (1600-5000 нм)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1300
1500
1700
1900
2100
2300
2500
2700
Длина волны ,нм
Интенсивность, отн.ед.
μW/nm
LED22
LED20
f=500 Hz
LED18
В среднем инфра-красном диапазоне 1600-5000 нм лежат линии поглощения большинства газов:
CH4 , H2O, CO2, CO, C2H2, C2H4, C2H6, CH3Cl, OCS, HCl, HOCl, HBr, H2S, HCN, NH3 , NO2 ,
и многих других.

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

Лазерные проекторы
Опытные образцы видео-проекторов размером со спичечный коробок

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

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 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%)

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 37-45%, 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

Финансирование ФТИ им.А.Ф.Иоффе

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