Program de stat

CERCET RI FUNDAMENTALE I ELABOR RI DE MATERIALE IDISPOZITIVE PENTRU APLICA II FOTONICE I OPTOELECTRONICE

EXECUTORII DE BAZ AI PROGRAMULUI:

Institutul de Fizic Aplicat al A MUniversitatea de Stat din MoldovaUniversitatea Tehnic din MoldovaUniversitatea de Stat “Alecu Russo” din B l i

Proiecte active in anul 2007 – 7Volumul de finan are pe anul 2007 – 1,100 mii lei

1 academician, 3 membri corespondenti, 10 dr. hab., 23 doctoriTineri – 38 % (22 din 58 colaboratori)

Conduc torul programului m.c. Ion Tighineanu

Obiectivele generale ale programului:

• Elaborarea de teorii i modele noi de interac iune a radia ieielectromagnetice cu materia condensat , modelarea dispozitiveloroptoelectronice i fotonice în baza principiilor noi de func ionare,elaborarea metodelor noi tehnologice i experimentale de elaborare amaterialelor nanostructurate i nanocompozite pentru aplica ii înoptoelectronic i fotonic ;

• Elaborarea dispozitivelor optice, optoelectronice i fotonice în bazamaterialelor noi.

Direc iile principale de activitate:

1. Elaborarea materialelor nanostructurate i nanocompozitepentru aplica ii în optoelectronic i fotonic ;

2. Elaborarea modelelor teoretice i a metodelor tehnologice iexperimentale pentru crearea elementelor noi optoelectronicei fotonice;

3. Proiectarea, asamblarea i testarea experimental a laseruluicu eximer XeCl

Direc ia de activitate: Elaborarea materialelor nanostructurate inanocompozite pentru aplica ii în optoelectronic i fotonic

Proiectul “Modelarea, elaborarea si producerea materialelor,structurilor i elementelor optice difractive nanodimensionale pentruaplica ii în comunica ii optice”Conduc torul proiectului: Dr. Bivol Valeriu

În scopul major rii densit ii deînscriere holografic a fostelaborat metoda de înscriere are elelor difrac ionale în straturi desticle calcogenice în medii lichidecare conduce nu numai la majorareadesnsit ii de înscriere, dar i lacre terea esen ial a eficacit iire elelor difrac ionale. S-ademonstrat posibilitatea ob ineriimicrostructurilor în form de re elede difrac ie corodate prin înscriereaholografic cu o densitate de pânla 7000 lin/mm, perioada fiind 0,14

m ce corespunde l imii linieire elei de 70 nm.

Fabricarea unor filme de înregistrarei formarea re elelor difrac ionale

Schema tehnologic

Filmul sub ireneorganic

1. Ob inere termicîn vid

substrat

=488 nm Ar+ laser

2. Înregistrare înaer cu densitate

pân la 3000lin/mm

substrat substrat

3. Înregistrare inlichid cu densitatesupra 4000 lin/mm

rezistul

=488 nm Ar+ laser=633 nm

Re ele de difrac ie în baza sticlelor calcogenide

0100200300400500

0 2000 4000x, nm

h, n

m

Imaginea profilului, ob inut cu ajutorul microscopului atomic de for .

Au fost sintetiza i copolimeri sensibili atât la lumina laserului cât i lairadierea cu fluxul de electroni pentru elaborarea foto- i electronorezi tilor.

• S-a demonstrat c copolimeriiCAM:MMA (30:70 mol%) înrezultatul expozi ii cu fluxul deelectroni permit ob inerea re elelorde difrac ie dup developare cueficien a de difrac ie ( ) maximal-30-33%.• S-a stabilit c dup metalizareare elelor electronice cu relief seobserv o cre tere semnificativ aeficien ei difrac ionale.

Direc ia de activitate: Elaborarea materialelor nanostructurate inanocompozite pentru aplica ii în optoelectronic i fotonic

Proiectul: “Materiale oxidice multinare activate cu ioni demînturi rare: pulberi, filme i nanostructuri pentru fotonic ”

conduc torul proiectului: dr. hab. Emil Rusu• Au fost elaborate tehnologii de ob inere din solu ii chimice si prin reac ii din faza solida oxizilor luminescen i: ZnGa2O4 i ZnAl2O4 dopa i cu elemente de p mânturi rare (Eu, Er,Tb) i metale de tranzi ie (Cr).• În baza acestor oxizi au fost fabricate materiale compozite pentru utilizare în calitate devopsele i marcheri luminescen i pentru sistemele de identificare a m rfurilor i desecurizare a produselor. Compozitul elaborat reproduce proprietatile radiative aleluminoforului.

520 560 600 640 680 720

ZnGa2O4

Tb 2 %

Eu 2 %

PL in

tens

ity (a

rb. u

nits

)

Wavelength (nm)30 40 50 60

XRD

ZnAl2O4

ZnGa2O4

331

331

511

422400

311220

511

422

400222

311

220

Inte

nsity

(arb

uni

ts)

2 (degree)

640 720

ZnAl2O4

Eu (0.5 %)

Cr (0.01 %)

PL in

tens

ity (a

rb. u

nits

)Wavelength (nm)

Direc ia de activitate: Elaborarea materialelor nanostructurate inanocompozite pentru aplica ii în optoelectronic i fotonic

Proiectul: “Elaborarea tehnologiilor de ob inere a templatelorsemiconductoare cu band interzis larg pentru dispozitive optoelectronicei fotonice”

conduc torul proiectului: dr.hab. Ion Tighineanu

Au fost elaborate tehnologii de tratament a plachetelor de ZnSe înscopul modific rii dirijate a conductibilit ii lor

Journal of Applied Physics, Vol. 101, 063543 (2007).

Au fost elaborate i optimizate condi ii tehnologice de nanostructurare aprobelor de ZnSe în func ie de conductibilitatea plachetelor

root nuclei

Primarybranches

Secondarybranches

nuclei forCL pores

<110>

Semiconductor Science and Technology, Vol. 22, pp. 1115-1121 (2007).

Proiectul: “Elaborarea materialelor electrofotoconductibile avansatepe baz de polimeri carbazolici pentru fotonic ”conduc torul proiectului: dr. hab. Galina Dragalina

A fost elaborat tehnologia de ob inere a copolimerilor carbazolici cufragmente de fotocromi indolinospirobenzpiranici i oxazinici

CH2 C

CH3

C

CH2 C

CH3

C

CH2 CH

N O

O O

(OCH2CH2)n

N

O

C8H17

n

CH2Br

NO2

Monomeri piranici Monomeri oxazinici

Schema dispozitivului de înregistrare electrofotografic înprezen a coroanei electrice

3. Polimer fotosensibil

2. Metal (Cr, SnO2)

1. Suport transparent(polietilentereftalat,

sticl )

U

Avantajele polimerilor elabora i:• termoplasticitate pronun at ;• fotoconductibilitate i fotosensibilitate înalt (~5.4 10-3 lx-1 s-1);• temperatur de vitrifiere joas i propriet i deforma ionale avantajoase;• propriet i avansate de înregistrare a imaginilor optice.

Schema dispozitivului de înregistrare cu strat fototermoplastic.

Direc ia de activitate: Elaborarea modelelor teoretice i a metodelortehnologice i experimentale pentru crearea elementelor noi optoelectronice ifotonice

Proiectul: “TransmisiaTransmisia ii reflexiareflexia impulsurilorimpulsurilor ultrascurteultrascurte dede radiaradia ieie laserlaserîînn peliculepelicule subsub iriiri semiconductoaresemiconductoare”conduc torul proiectului: dr.hab. P. Hadji

S-a demonstrat, c• la nivele joase de excitare transmisiaimpulsurilor scurte descre te rapid întimp i filmul trece în regim de reflexietotal ;• la densit i înalte de excitare întransmisie apare o consecutivitate deimpulsuri cu o durat mai mic decâtdurata impulsului incident;• la cre terea grosimii filmului are locmodula ia de faz puternic aimpulsurilor transmise prin filmulsemiconductor.

0 0.5 1 1.5 2 2.5 30

1

2

3

Au fost elaborate bazele teoretice a transmisiei i reflexiei impulsurilorultrascurte de radia ie laser în pelicule semiconductoare

Direc ia de activitate: Elaborarea modelelor teoretice i a metodelor tehnologicei experimentale pentru crearea elementelor noi optoelectronice i fotonice

Proiectul: “Elaborarea metodelor complexe holografice, specl-interferometrice ipe baz de fibr optic de control a deforma iilor i de determinare a identit iistructurilor optice securizate”conduc torul proiectului: academician Andrei Andrie• Au fost elaborate metode complexe speckle-interferometrice i holografice de controla obiectelor;• Au fost asamblate 2 instala ii experimentale cu prelucrarea interferogramelor lacalculator;• A fost elaborat o metod nou de înregistrare a interferogramelor utilizând purt torulbi-func ional de imagine.

Speckle-interferometria

Interferometriaholografica

Metodele i instala iile asamblate sunt utilizate la analiza diferitor obiecte i procesePosibilit i de utilizare la uzina “TOPAZ”

Înregistrareadeplas rii suprafe elor

mecaniceÎnregistrarea temperaturii la

înc lzirea local a uneipiese metalice

Suprafa difuz

Scheletonizareaimaginei

În rezultatul efectu rii cercet rilor teoretice a fost elaborat sistemul digitalinforma ional utilizat pentru prelucrarea interferogramelor i controlul

parametrilor tensiunilor i deforma iilor detaliilor.

Proiectul: “Elaborarea metodelor complexe holografice, specl-interferometrice ipe baz de fibr optic de control a deforma iilor i de determinare a identicit iistructurilor optice securizate”

Determinarea identit ii structurilor optice securizate cu folosirea analizatorului Furie

Pentru determinarea identicit ii structurilor optice securizate a fost elaboratmetoda teoretico-experimental de cercetare a hologramelor utilizând ca

instrument analizatorul Furie.

1,0000,1070,292SF3

0,0531,0000,113SF2

0,2000,1551,000SF1

SF3SF2SF1

SF1- Spectrul Fourie a hologrameide protectie a companiei De laRue (Marea Britanie)

SF2- Spectrul Fourie a hologrameide protectie a ASM

SF3- Spectrul Fourie a hologrameifalsificate

Direc ia de activitate: Proiectarea, asamblarea i testarea experimental alaserului cu eximer XeCl

Proiectul: “Elaborarea laserului cu excimer XeCl pentru aplica ii tehnologice”

Conduc torul proiectului: dr. Valeriu Gu an

I – Blocul de alimentare al laserului: 1- filtru de protec ie; 2 - bloc de alimentare; 3 - convertor de tensiune; 4 - convertor de tensiune înalt ; 5- bloc de comand cu convertorul de tensiune; 6 -bloc de protec ie a convertorului de tensiune; 7 - bloc de selec ie a tensiunii convertorului;II – Blocul de dirijare al laserului : 8 - bloc de comand cu tiristorul convertorului de tensiune înalt ; 9 - generator de frecven de repeti ie10 - bloc de comand manual i exterior; 11 - bloc de comand a sistemului de preionizare; 12 - bloc reglabil de re inere în timp a impulsuluide comand cu blocul de preionizare; 13 - bloc de formare a impulsului de sincronizare cu aparatele de m sur .

7600V

6

5

31

2

4 Tr.

8 11

12

1310

Tr.

9

Camera laser cusistemul de pompaj

Camera laser cusistemul de pompaj

Sistemul depreionizareSistemul depreionizare

I

IISiste-mul devacuu-mare iformareamixturi-lorgazoase

Siste-mul devacuu-mare iformareamixturi-lorgazoase

Schema-bloc a laserului

• Au fost proiectate principalele elemente constructive ale laserului: corpulcamerei laser, elemente de trecere (flan e), sistemul de pompaj i ionizarepreventiv a mediului gazos;• Au fost confec ionat machetul în func iune al blocului de alimentare i testatfunc ionarea lui;• A fost confec ionat machetul în func iune al sistemului de pompaj i testatfunc ionarea lui. A fost ob inut desc rcarea difuz i radia ie laser în mediulactiv cu azot.

12

3

4

1

Corpul camerei laser cu flan i electroziide pompaj

1 – flan e; 2 – corpul camerei laser; 3 –electrodul de pompaj superior; 4 –

electrodul de pompaj inferior.

Schema de pompaj i preionizareultraviolet

1- camera laser; 2- electrod superior depompaj; 3- electrod inferior de pompaj;4 – electrozi de preionizare; 5 - schemade pompaj; 6 - comutator de tensiuneînalt .

Proiectul: “Elaborarea laserului cu excimer XeCl pentru aplica ii tehnologice”

Publica ii

Programul de stat

CERCET RI FUNDAMENTALE I ELABOR RI DE MATERIALE IDISPOZITIVE PENTRU APLICA II FOTONICE I OPTOELECTRONICE

1. G. N. Ivanova, D. D. Nedeoglo, N. D. Nedeoglo, V. P. Sirkeli, I. M. Tiginyanu,V. V. Ursaki. Interaction of intrinsic defects with impurities in Al dopedZnSe single crystals. Journal of Applied Physics, Vol. 101, 063543(2007).

2. E. Monaico, I. M. Tiginyanu, V. V. Ursaki, A. Sarua, M. Kuball, D. D.Nedeoglo, V. P. Sirkeli. Photoluminescence and vibrational properties ofnanostructured ZnSe templates. Semiconductor Science andTechnology, Vol. 22, pp. 1115-1121 (2007).

3. G. N. Ivanova, D. D. Nedeoglo, N. D. Nedeoglo, E. V. Rusu, V. P. Sirkeli, G. I.Stratan, V. V. Ursaki. Photoluminescence study of nitrogen- related statesin ZnSe. AIP Conference Proceedings, Vol. 893, 279 (2007).

4. P. Hadji, I Belousov, V. Vasiliev.

.. , 104, 111, 2008., 104, 111, 2008.

Publica ii

5.5. N.N. PalistrantPalistrant, V., V. BivolBivol, S., S. RobuRobu andand N.N. BarbuBarbu.. ModificationModification ofof newnew polymerpolymer materialsmaterialsbasedbased onon aminostyreneaminostyrene byby irradiationirradiation.. PolymerPolymer DegradationDegradation andand StabilityStability,, 92,92,22642264 (2007).(2007).

6. E. Rusu, A. Burlacu, V. Ursaki, Gh.Stratan, M. Purica, E.Budeanu, E.Monaico. ZnOmicro/nano structures obtained by MOCVD and vapour transport technique:growth and characterization CAS 2007 Proceedings, vol.2, IEEE Catalognumber: 07TH8934, p. 327-331.

7. . Rusu, V.Ursaki, G. Novitski, . Burlaku, P. Petrenko, L. Kulyuk. Luminescence ofZnGa2O4 and ZnAl2O4 doped with ions of Eu3+, Tb3+. Photoelectronics (inpress) (2007).

8. E. Rusu, V. Ursaki, A. Burlacu, P. Petrenco, L. Culiuc. Cr3+ doped Ga2O3 andZnGa2O4 compounds. J. Optoelectronics and Advanced Materials (in press)(2007).

9. ., ., . ., . ., . .

, .) (2007).

10. V.V.Ursaki, E.V.Rusu, A. Sarua, M. Kuball, G.I. Stratan, A. Burlacu and I.M.Tigineanu/ Optical caracterization of hierarchical ZnO structures grown asimplified vapour transport method/ Nanotechnology 18 (2007) 215705

Programul de stat

CERCET RI FUNDAMENTALE I ELABOR RI DE MATERIALE IDISPOZITIVE PENTRU APLICA II FOTONICE I OPTOELECTRONICE

Total prezent ri la conferin e interna ionale – 23la conferin e na ionale – 15

Particip ri la expozi ii – 7medalii - 6

Brevete de inven ie – 6

Publica ii în reviste recenzate - 10