Оптоэлектронный центр под руководством Университета Вашингтона получил второй раунд финансирования от Национального научного фонда США, что продлевает работу над материалами и устройствами, сочетающими свет и электронику. Грант сохраняет NSF Center for Integration of Modern Optoelectronic Materials on Demand, или NSF IMOD, ещё на пять лет и поддерживает исследования с потенциальным применением в дисплеях, защищённой связи и будущих вычислениях.
Ключевые факты
- NSF IMOD был создан в 2021 году как научно-технологический центр NSF.
- Новый грант продлевает работу центра ещё на пять лет.
- Ожидается, что NSF выделит $22 млн за пятилетний период.
- В центре участвуют исследователи из 14 университетов США, а координацию ведёт Университет Вашингтона.
- Текущие исследования охватывают квантовые точки, оптические линии квантовой связи и оптоэлектронные материалы для информационных технологий.
Что это значит для студентов и стажёров?
Продление финансирования сохраняет учебную цепочку, охватывающую аспирантов, студентов бакалавриата и более молодых учащихся. Стажёры NSF IMOD участвуют в недельном летнем курсе в Университете Вашингтона, где изучают химический синтез, квантовую механику, молекулярную теорию и практику, включая изготовление и тестирование тонкоплёночных светодиодов.
Участники центра также получают опыт за пределами лаборатории. Центр предлагает стажировки у промышленных партнёров и в национальных лабораториях, программу Research Experience for Undergraduates и обучение для просветительской работы, готовящей стажёров к роли амбассадоров Quantum LEAP. Кроме того, NSF IMOD создал портал квантового образования для учителей K–12, расширяя влияние за пределы университета.
- Аспиранты: междисциплинарная техническая подготовка и стажировки.
- Студенты бакалавриата: места в REU и летний исследовательский опыт.
- Учителя и школьники K–12: учебные материалы и ресурсы для просвещения через образовательный портал.
Почему NSF IMOD важен сейчас?
NSF IMOD создан для объединения химии, физики, инженерии и материаловедения вокруг общей цели: разработки новых оптоэлектронных материалов по запросу. Это важно потому, что такие технологии могут повлиять на то, как информация отображается, передаётся и обрабатывается.
Директор центра Дэвид Джинджер говорит, что задача состоит в решении проблем, слишком масштабных для одного исследователя или небольшой группы. Центр уже показал, что квантовые точки можно печатать в определённые полости, и рассматривает это как шаг к будущей квантовой связи и, возможно, квантовым вычислениям.
Каких результатов центр добился до сих пор?
За первые пять лет NSF IMOD, по данным центра, опубликовал 140 статей, принял 36 студентов бакалавриата через программу REU и провёл более 85 просветительских мероприятий. Центр также сообщает, что его выпускников нанимали стартапы и крупные компании полупроводниковой отрасли за навыки, полученные в ходе работы.
Исследовательская команда сосредоточилась на квантовых точках — крошечных материалах, которые дают определённые цвета света в зависимости от размера. Центр утверждает, что разработал способ печати квантовых точек по принципу струйной технологии и размещения их в заданных полостях, переводя их из лабораторного материала в возможный компонент оптоэлектронных схем.
Кто участвует в центре?
NSF IMOD объединяет 14 университетов США, включая Университет Вашингтона, Калифорнийский университет в Беркли, Колумбийский университет, Чикагский университет, Северо-Западный университет, Университет Пенсильвании, Университет Мэриленда, Технологический институт Джорджии, Университет Колорадо в Боулдере, Университет штата Аризона, Университет Райса, Университет Лихай, Городской колледж Нью-Йорка и Университет Мэриленда в округе Балтимор.
В Университете Вашингтона в работе центра участвуют преподаватели и исследователи из химии, физики, электротехники и компьютерной инженерии, машиностроения и материаловедения. Среди названных в сообщении факультетов — Дэвид Джинджер, Кай-Мей Фу, Бранди Коссарт, Ли Лин, Девин Маккензи и Арка Маджумдар.
Что будет дальше?
После получения второго гранта NSF центр планирует в течение следующих пяти лет продолжать совершенствовать квантовые точки и полости, в которые их размещают. Джинджер сказал, что более долгосрочная цель включает фотонные вычисления, которые могут снизить энергозатраты на вычисления, хотя до этого, по его словам, ещё десять лет или больше.
Грант позволяет продолжить совместную работу в момент, когда исследователи пытаются превратить фундаментальную материаловедческую науку в устройства, которые могут повлиять на связь, дисплеи и полупроводниковые технологии.
