Jutikliai – prietaisai, kuriems mokslininkai pastaruoju metu skiria itin daug dėmesio. Įvairiausių jutiklių galima nusipirkti, tačiau tyrėjai nuolat siekia juos patobulinti, išgauti didesnį stabilumą, ilgesnį veikimą, sumažinti energijos nuostolius ir kitaip  pagerinti veikimą.

 

Simonos tyrimų objektas – infraraudonosios spinduliuotės (IR) jutikliai. IR yra elektromagnetinės bangos, kurių ilgis didesnis nei matomos šviesos, bet mažesnis nei radijo bangų. Ši sritis tyrėjams įdomi dėl daugybės sugerties ir emisijos juostų, susijusių su įvairių organinių molekulių vibracinėmis savybėmis. Ką tai reiškia?

 

„Kiekviena molekulė turi savo vadinamąjį atspaudą, kurį galima pamatyti taikant specialius prietaisus. IR spindulių ruožas išsiskiria tuo, kad čia atsiveria daug galimybių. Tačiau, norint jas išnaudoti, reikia tinkamų technologijų.

 

Pavyzdžiui, idėja, kuri galbūt kada nors bus įgyvendinta ateityje, – žmogus iškvepia garus, o prietaisas, atpažindamas molekulių pėdsakus, nustato, kokiomis ligomis žmogus serga“, – sako S. Pūkienė.

 

Pasak FTMC mokslininkės, IR spindulių jutikliai taip pat gali būti svarbūs tokiose srityse kaip autonominių automobilių judėjimas, toksinų nustatymas maisto pramonėje, ir t. t.

 

 

 

Vienas iš būdų, kaip tobulinti IR srityje veikiančius prietaisus, – taikyti bismidines medžiagas. Konkrečiai, Simona laboratorijoje augino ir tyrinėjo galio arsenido bismido (GaAsBi) junginį, kuris laikomas gan daug žadančia medžiaga: dėl jo savybių, pavyzdžiui, tai leistų kurti lazerinius diodus, kurių nebereikėtų vėsinti.

 

Tačiau viskas nėra taip paprasta: bismuto atomas yra labai netvarki medžiaga, jį sunku suvaldyti. Tam, kad gautume galio arsenido bismido medžiagą, bismuto atomą reikia įterpti į galio arsenido gardelę. Pasak S. Pūkienės, procesas panašus lyg bandytume įdėti dramblį į šaldytuvą. Galimi gardelės ištampymai, iškraipymai, o ir pats bismuto įterpimas sudėtingas.

 

Taigi, mokslininkės disertacija susideda iš trijų pagrindinių etapų: pirmiausia, molekulinių pluoštelių epitaksijos būdu buvo užauginti ir tiriami epitaksiniai galio arsenido bismido sluoksniai, dažniausiai naudojami jutikliams arba šviestukams (LED).

 

Antroji dalis – sukurti kokybiškas kvantines struktūras, kurių optinis intensyvumas būtų kuo didesnis. „Taikėme skirtingas kvantinių struktūrų geometrijas, kad šį intensyvumą išgautume. To reikia norint struktūras pritaikyti lazeriniams diodams. Jeigu gausime mažą intensyvumą, tikėtina, kad negalėsime pagaminti tokio diodo, kuris tinkamai veiktų. Pritaikius analoginio lydinio gradientinio kitimo metodą, pavyko sukurti parabolines kvantines duobes, kurių fotoliuminescencijos intensyvumas buvo daugiau nei 50 kartų didesnis negu įprastų kvantinių duobių“, – pasakoja FTMC tyrėja.

 

Trečiasis etapas – šias technologijas pritaikyti lazeriniams diodams ir pademonstruoti lazeriavimą, ką mokslininkei taip pat pavyko įgyvendinti.

 

 

 

„Technologijos specialistų darbas panašus į maisto ruošimą: turi receptą ir bandai pagaminti patiekalą. Mes turime protokolus, veiksmus, kuriais vadovaudamiesi sukuriame galutinį produktą.

 

Mano disertacijos atveju įsitikinome, kad mūsų technologija veikia ir kritiniai parametrai, lemiantys GaAsBi struktūrų augimą, optimizuoti. Reikės dar daug darbo technologijai tobulinti, bet šis mūsų kelias jau turi pradžią. Tai jau galime taikyti ir demonstruoti“, – sako S. Pūkienė.