Исследование, разработка и апробация новых типов мощных полупроводниковых светодиодов, лазерных диодов для медицинской диагностики и мониторинга окружающей среды, направленный на разработку оптоэлектронной базы (сенсоров) для мониторинга окружающей среды и медицинской диагностики"

Выполнен анализ научно-технической литературы, проведены патентные исследования и осуществлено формулирование возможных направлений решения задач, поставленных в техническом задании НИР. Кроме того, представлен выбор и обоснование принятого направления исследований и способов решения поставленных задач по созданию новых типов мощных полупроводниковых светодиодов, лазерных диодов для медицинской диагностики и мониторинга окружающей среды. В отчете проведено сопоставление ожидаемых показателей новых оптоэлектронных приборов после внедрения результатов НИР с существующими изделиями аналогов. Разработана конструкция светодиода в средней ИК области спектра. В отчете рассмотрен расчет ориентировочной экономической эффективности от внедрения новых оптоэлектронных приборов. Кроме того, рассмотрена общая методика проведения исследований.
Область применения разрабатываемых мощных светодиодов и лазеров: мониторинг окружающей среды и медицинская диагностика человека и животных.. Создание портативных газоанализаторов вредных веществ в окружающей среде и медицинской аппаратуры для контроля жизнедеятельности человека и животного мира.
Прогнозные предположения о развитии объекта исследования.
В спектральном диапазоне 1.8-2.4 мкм содержатся основные линии поглощения природных и промышленных газов, в том числе вода, метан, углекислый газ. Это открывает широкие возможности для создания портативных оптических газоанализаторов для контроля окружающей среды и медицинской диагностики.

Промежуточный научно-технический отчет по этапу №2, включающий разработку конструкций светодиодных гетероструктур в спектральном диапозоне 1.8-2.5, разработку конструкции лазерной гетероструктуры, разработку эпитаксиальной технологии выращивания светоизлучающих гетероструктур GaInAsSb/GaAlAsSb методом жидкофазной эпитаксии, разработку постростовой технологии изготовления светодиодных и лазерных чипов методом фотолитографии.

1. Созданы высокоэффективные светодиды и лазеры на основе гетероструктур II типа с четверным твердым раствором GaInAsSb (0
2. Предложены конструкции портативных газоанализаторов для измерения содержания метана в окружающей атмосфере на основе разработанных светодиодов. Созданные в рамках данной работы эффективные светодиоды для спектрального диапазона 1.6÷2.5 мкм дают ряд бесспорных преимуществ разработчикам оптических газоанализаторов. Светодиоды по сравнению с тепловыми источниками, которые используются сейчас в портативных газовых сенсорах, обладают на три порядка более высоким быстродействием, миниатюрными размерами, низкой потребляемой электрической мощностью, простотой конструкции (не нужны фильтры и вакуум вокруг проволочки), обладают существенно большим временем жизни, при массовом производстве их себестоимость ниже.
3. Прведено обобщение результатов предыдущих этапов работы по разработке конструкции и технологии изготовления мощных светодиодов и лазеров для диапазона 1.8-2.5 мкм.
4. Разработаны и изготовлены мощные светодиоды и лазеры в средней ИК-области спектра находятся на мировом уровне и превышают по параметрам аналогичные приборы, разарабатываемые, например, в США и Франции.
5. Получено положительное решение о выдаче патента на полезную модель «Перестраиваемый лазерный модуль для средней ИК-области спектра.» Заявка № 2006125787/22(027976) от 17.07.2006 г. Авторы Яковлев Ю.П., Стоянов Н.Д., Молчанов С.С., Астахова А.П.