प्रकाश इलेक्ट्रॉनिकी और मोइम्स

सीएसआईआर-सीरी पिलानी में प्रकाश इलेक्ट्रॉनिकी और मोइम्स समूह (पूर्व में, प्रकाश इलेक्ट्रॉनिकी युक्तियाँ समूह) विभिन्न प्रकाश इलेक्ट्रॉनिकी और फोटोनिक उपकरणों के डिजाइन और विकास में शोधरत हैं। हाल के वर्षों में, समूह ने विभिन्न तरह के घटकों / युक्तियों को विकसित किया है जैसे एरोबियम-डोप्ड फाइबर ऐम्प्लिफायर (ईडीएफए) अनुप्रयोग के लिए 980-nm पंप लेजर डायोड, फाइबर टू द होम (FTTH) नेटवर्क अनुप्रयोग के लिए 1 × 8 ऑप्टिकल स्प्लिटर, ऑटोमोटिव अनुप्रयोग के लिए GaAs हॉल सेंसर और इसी तरह के अन्य अनुप्रयोग। समूह द्वारा एकीकृत-ऑप्टिक बैंड-रिजेक्ट / बैंड-पास फिल्टर और संवेदन अनुप्रयोगों के लिए कॉरुगेटेड लॉन्ग पीरियड वेवगाइड ग्रेटिंग्स (एलपीडब्ल्यूजी) को विकसित किया गया है, जिसमें रिपोर्ट के अनुसार सिलिकॉन सामग्री पर पहली बार सिलिका का उपयोग किया गया है। वर्तमान में, समूह नीली प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) और सॉलिड स्टेट लाइटिंग (SSL) अनुप्रयोगों के लिए फॉस्फर लेपित सफेद एलईडी उपकरणों पर आधारित GaN-InGaN पदार्थों पर काम कर रहा है। धातु कार्बनिक रासायनिक वाष्प जमाव (MOCVD) रिएक्टर का उपयोग करके एलईडी के लिए आवश्यक एपीटैक्सियल (उपकला) परत संरचनाओं को भी सीएसआईआर-सीरी में विकसित किया गया है। विभिन्न इकाई प्रक्रियाओं के अनुकूलन के बाद, नीले एलईडी उपकरणों का (फैब्रिकेशन) निर्माण और परीक्षण किया गया है। नीले उत्सर्जन से सफेद प्रकाश प्राप्त करने के लिए सी-डोप्ड YAG पीले फॉस्फर का उपयोग किया जाता है। उपकरणों को सिरेमिक हीट-सिंक और प्लास्टिक लेंस के साथ पैक किया जाता है। इन स्वदेशी एलईडी की ऐरे (array) का उपयोग करके मल्टी-एलईडी बहुउद्देशीय सौर-संचालित एलईडी लैंप प्राप्त करने के उद्देश्य से सीरी-चेन्नई केंद्र के सहयोग द्वारा ग्रामीण अनुप्रयोग के लिए कम लागत वाले सौर—ंचालित लैम्प डिजाइन एवं विकसित किए गए हैं। इस गतिविधि को सीएसआईआर के TAPSUN कार्यक्रम के माध्यम से सहायता प्रदान की जा रही है। एलईडी युक्तियों के कार्यनिष्पादन में और अधिक सुधार, सौर सेल के विकास और GaN- आधारित सामग्रियों पर उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता ट्रांजिस्टर (HEMT) युक्तियों तथा सिलिकॉन-ऑन-इन्सुलेटर (SOI) सामग्री पर फोटोनिक क्रिस्टल आधारित संरचनाओं/युक्तियों के कार्य प्रगति पर हैं। मोनोलिथिक सफेद एलईडी विकसित करने के लिए एक डीएसटी-जेएसपीएस संयुक्त परियोजना सीरी और टोक्यो विश्वविद्यालय, जापान के बीच शुरू की गई है।

यह समूह संस्थान की मौजूदा प्रमुख सुविधाओं/उपकरणों और विकसित हुई विशेषज्ञता के साथ देश की सामाजिक/रणनीतिक आवश्यकता पर आधारित भविष्य की चुनौतियों का सामना करने के लिए तैयार है। समूह ने स्वास्थ्य सेवा मिशन की AlGaN- आधारित एचईएमटी और SOI- आधारित फोटोनिक क्रिस्टल सेंसर-प्लेटफ़ॉर्म युक्तियां/ मॉड्यूल/प्रणालियां नामक दो गतिविधियों के अलावा, पहले ही InGaN- आधारित परिवर्द्धित दक्षता वाले एलईडी, AlInGaN- आधारित फॉस्फोरस मुक्त सफेद एलईडी, AlGaN- आधारित यूवी-एलईडी संबंधी गतिविधियाँ प्रस्तावित की हैं

भविष्य में, यह समूह उपकरणों और प्रणालियों से इष्टतम कार्यनिष्पादन प्राप्त करने के लिए बायोमिमेटिक अध्ययन के माध्यम से नैनो-फोटोनिक संरचनाओं और “जीवित फोटोनिक क्रिस्टल” नामक प्राकृतिक फोटोनिक संरचनाओं पर आधारित उपकरणों के क्षेत्र में नवीन संभावनाओं की खोज करना चाहेगा। इन गतिविधियों का उद्देश्य “जीवित फोटोनिक क्रिस्टल” के ऑप्टिकल गुणों के जैविक अर्थ को समझना होगा, साथ ही एकीकृत प्रणालियों के लिए नए जैव-प्रेरित उपकरणों/घटकों के डिजाइन और निर्माण में इन गुणों का इस्तेमाल करना होगा। एसओआई और अन्य नम्य पदार्थों के अलावा, GaN-आधारित सामग्रियों विशेषतः इनकी उच्च पीजोइलेक्ट्रिक प्रकृति, उच्च बैंडगैप और यांत्रिक शक्ति पर जोर दिया जाएगा। इसलिए, इस सामग्री का उपयोग मोइम्स सहित नई पीढ़ी के फोटोनिक एकीकृत सर्किटों और प्रणालियों के निर्माण के लिए किया जा सकता है, जहां सभी सक्रिय (स्रोत, डिटेक्टर, मॉड्यूलेटर, आदि), निष्क्रिय (वेवगाइड, स्विच, फिल्टर, दर्पण, आदि) और ऑप्टो-मैकेनिकल घटकों को एक ही प्लेटफॉर्म पर संपादित किया जा सकता है।