Лазерный мир

Ученые подведомственного Министерству науки и высшего образования РФ Саратовского филиала института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН (СФ ИРЭ РАН) разработали новую технологию изготовления замедляющих систем для излучателей терагерцевого диапазона, позволяющих работать при низких ускоряющих напряжениях. Об этом сообщили во вторник в пресс-службе Минобрнауки.

Освоение ТГц-диапазона электромагнитных волн (длина волны — порядка 1 мм и менее) — приоритетная проблема современной электроники. Источники излучения этого диапазона имеют широкие перспективы применения в таких областях, как новые высокоскоростные системы беспроводной передачи данных 5G и последующих поколений, для поиска и обнаружения взрывчатых веществ, а также для космической связи, спектроскопии, биомедицинских исследований.
«Созданные замедляющие системы отличаются миниатюрными размерами и позволяют работать при низких ускоряющих напряжениях», — приводит пресс-служба слова профессора, заведующего лабораторией вакуумной микро- и наноэлектроники СФ ИРЭ РАН Никиты Рыскина.

Для перечисленных выше приложений необходимо создание компактных источников ТГц-излучения с мощностью порядка 10-100 Вт. Подобные уровни мощности в ТГц-диапазоне могут обеспечить только приборы вакуумной электроники. Среди них наиболее привлекательными являются приборы типа лампы бегущей волны (ЛБВ), обеспечивающие высокое усиление в широкой полосе частот. Принцип работы подобных приборов основан на взаимодействии потока электронов с бегущей электромагнитной волной. Ключевым элементом ЛБВ является замедляющая система, назначение которой — замедлить волну таким образом, чтобы она распространялась с той же скоростью, что и электроны. Однако для создания приборов ТГц-диапазона требуется изготовить структуры с характерными размерами порядка 0,1 мм, что является непростой задачей.

В СФ ИРЭ РАН предложены микрополосковые замедляющие системы на подложках из диэлектрика и разработана оригинальная технология их изготовления. Вначале на диэлектрическую подложку методом магнетронного напыления наносится слой меди толщиной порядка нескольких микрон. Затем с помощью лазера отдельные участки покрытия удаляются, в результате чего формируется периодический рельеф замедляющей системы. Достоинство разработанной технологии — высокая скорость изготовления: весь технологический процесс может быть проведен за один день, низкая стоимость по сравнению с традиционно используемыми технологиями на основе фотолитографии, а также высокая гибкость процесса, которая позволяет оперативно вносить изменения в дизайн изготавливаемой структуры.

Источник: https://nauka.tass.ru/nauka/15737197