Материалы для волоконно-оптических линий связи нового поколения создали в Новосибирске

В ИФП СО РАН и Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ» разработан совместимый с кремниевой технологией материал для создания эффективных устройств нанофотоники.

Мы работаем над созданием новых полупроводниковых наноструктур на базе материалов IV группы для фотоприемников и излучателей ИК-спектра. Их особенностью является принципиальная совместимость с современной технологией массового производства электронных компонентов на основе кремния. Такая совместимость достигается благодаря использованию для создания наноструктур германия и олова — химических элементов из той же группы таблицы Менделеева, что и кремний, — рассказал доцент кафедры микро- и наноэлектроники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Дмитрий Фирсов.
Получением нового материала на основе германий-кремний-олова (Ge-Si-Sn) занимались ученые ИФП СО РАН. Как объяснил старший научный сотрудник ИФП СО РАН кандидат физико-математических наук Вячеслав Тимофеев, методом молекулярно-лучевой эпитаксии были сформированы гетероструктуры в основе которых лежит недорогая кремниевая подложка. На ней были выращены кристаллические слои материалов, состоящих сразу из нескольких химических элементов: кремния, германия и олова (Ge-Si-Sn), разделенные кремниевыми барьерами.
 
Для достижения характеристик устройств, удовлетворяющих современным требованиям, необходимо создание новых подходов и технологий, которые повысят эффективность взаимодействия света с веществом. 
Перспективное решение этой проблемы — интеграция новых материалов на основе Ge-Si-Sn с искусственными электромагнитными средами. С этой целью мы разработали фотонные кристаллы, представляющие собой периодически расположенные массивы цилиндрических отверстий, сопряженных с гетероструктурами GeSiSn/Si. <...> Фотонный кристалл — это искусственно созданная, пространственно упорядоченная среда, в которой коэффициент преломления меняется в масштабах, сопоставимыми с длинами волн излучения. Другими словами, фотонный кристалл пропускает или отражает фотоны с определенными энергиями, выступает своеобразным фильтром для фотонов разной энергии, — рассказал Тимофеев.
Полученные наноструктуры передали в СПбГЭТУ «ЛЭТИ» для изучения параметров полупроводниковых материалов и возможных структурных дефектов. Применение фотонно-кристаллических структур позволило многократно усилить сигнал светоизлучающих и фотоприемных структур в инфракрасном диапазоне спектра, недоступном для традиционной кремниевой оптоэлектроники.
На данном этапе нашей работы мы получили структуры на основе Ge-Si-Sn перспективные для создания фотоприемников и источников излучения в коротковолновом инфракрасном диапазоне (1-3 мкм). Сейчас мы ведем разработку макетов устройств на их основе. Благодаря новому классу материалов Ge-Si-Sn будет расширен рабочий спектральный диапазон устройств нанофотоники, в том числе элементов интегральной фотоники, систем полностью оптической обработки информации и волоконно-оптических линий связи нового поколения», — прокомментировал Фирсов.

СПРАВКА

 
Подробности работы опубликованы в высокорейтинговом научном журнале Materials Today Physics. Разработки ученых поддержаны грантом РНФ (№ 20-79-10092).
 

 

Самое читаемое
  • Пост гендиректора УГМК вновь занял Андрей КозицынПост гендиректора УГМК вновь занял Андрей Козицын
  • Ритейлер «Лента» меняет название и логотипРитейлер «Лента» меняет название и логотип
  • В уральском регионе вводится временное ограничение мобильного интернетаВ уральском регионе вводится временное ограничение мобильного интернета
  • Под Екатеринбургом впервые пройдут крупнейшие соревнования России по гольфуПод Екатеринбургом впервые пройдут крупнейшие соревнования России по гольфу
  • Трамп вернул ядерное оружие США в Британию и забрал у Путина 50 дней на достижение мираТрамп вернул ядерное оружие США в Британию и забрал у Путина 50 дней на достижение мира
Наверх
Чтобы пользоваться всеми сервисами сайта, необходимо авторизоваться или пройти регистрацию.
Вы можете войти через форму авторизации зарегистрироваться
Извините, мы не можем обрабатывать Ваши персональные данные без Вашего согласия.
  • Укажите ваше имя
  • Укажите вашу фамилию
  • Укажите E-mail, мы вышлем запрос подтверждения
  • Не менее 8 символов
Если вы не хотите вводить пароль, система автоматически сгенерирует его и вышлет на указанный e-mail.
Я принимаю условия Пользовательского соглашения и даю согласие на обработку моих персональных данных в соответствии с Политикой конфиденциальности.Извините, мы не можем обрабатывать Ваши персональные данные без Вашего согласия.
Вы можете войти через форму авторизации
Самое важное о бизнесе.