Разработка методов струйной печати оптических и светоизлучающих наноструктур

Абстракт: Технологические трудности, трудоемкость, дороговизна, и негативные побочные эффекты при создании большинства оптических элементов традиционными способами, такими как литография, лазерная абляция, травление, заставляют искать новые пути формирования оптических микронных и субмикронных структур. Стремительное развитие методов трехмерной печати, повышение разрешающей способности принтеров ниже дифракционного предела и технологическая эволюция печатающих головок, способных работать с агрессивными средами при сохранении уровня стабильности, подталкивают к применению растворных методов для создания сложных оптических наноконструкций. Данный проект предполагает проведение комплексного исследования в области создания функциональных чернил, характеризующихся многокомпонентным составом, для осаждения оптических активных элементов пьезоэлектрическим и экструзионным  методом. Формирование таких элементов достигается путем самоорганизации частиц в объеме раствора или полимерной матрице при сушке, контакте с подложкой, имеющей регулируемую смачивающую способность, а также при управлении потоками Марангони внешними параметрами. Этот проект впервые позволит разработать новую технологию печати микрорастра на основе линз с изменяемым показателем преломления (линзы Люнеберга) и полноцветных фазовых голограмм. Он направлен на развитие новых методов получения микрорезонаторов когерентного излучения и созданию дифракционных решеток микронного и субмикронного диапазона с порядком, управляемым условиями печати. Не менее важной частью проекта будет разработка метода осаждения фокусирующих элементов на основе 2Д решетки полистирольных сфер. Применение таких самоорганизованных наночастиц в качестве фокусирующих линз позволит обеспечить направленный рост нитевидных кристаллов арсенида галлия на подложке кристаллического кремния с последующей сборкой светоизлучающих наноархитектур на их основе. Этот проект станет продолжением многолетней плодотворной работы нашей научной группы в области оптических структур и материалов с уникальными и перспективными свойствами, которые будут эффективно использованы не только в лабораторных условиях, но также найдут применение и в масштабах промышленности. В рамках данного проекта ожидается внедрение технологии печати фазовых голограмм на производственной площадке АО НПО Криптен, а также опубликование 8 статей в ведущих издательствах.