Лазерный мир

Отрабатывая технологию выращивания пленок инженерам приходится учитывать то, чтобы кристаллы одного материала зародились на подложке из другого можно лишь с помощью целого ряда сложных процедур.

«Наша лаборатория была создана в ноябре прошлого года, и к настоящему времени мы уже отработали этап зарождения кристалла нитрида на кремнии. В этом году мы должны отработать следующий этап – рост буферных слоев с минимальным количеством дефектов. Решив эту задачу, к следующему году мы выйдем на этап финальных слоев, которые отвечают за перенос тока в транзисторе, таким образом обеспечивая его работу. И завершив эту работу, мы передадим нашим индустриальным партнерам фактически готовую технологию, которая сегодня в нашей стране отсутствует», — отмечает старший научный сотрудник ИФП СО РАН, к.ф.-м.н. Дмитрий Гуляев.

Новая разработка – полупроводниковый материал для лазера длиной волны 1,55 мкм для радиофотоники и оптоволоконной связи уже проходит испытания. Подробнее об этом исследовании рассказал старший научный сотрудник ИФП СО РАН, к.ф.-м.н. Дмитрий Гуляев.

Речь идет о многослойном кристалле  — индий-галлий-алюминий-мышьяк на подложке из фосфида индия. Требования: каждый слой должен обладать четко заданными параметрами и не иметь дефектов, что позволит избежать рассеивания энергии и повысит дальность и качество передачи информации.

Гуляев отметил, что в настоящее время в промышленности для создания лазеров используются так называемые квантовые ямы — области в искусственных кристаллах, которые ограничивают движение частиц, заставляя их перемещаться только в плоском слое, однако на данный момент возможности развития этой технологии, фактически, исчерпаны.

Квантовые точки представляют собой следующий этап развития полупроводниковых технологий, это трехмерные фрагменты нанометровых размеров полупроводника, в котором «заперты» носители заряда. Воздействуя на квантовую точку переменным электрическим полем, можно обеспечить испускание фотонов.

«Переход от кристаллов в качестве активной среды к лазеру на квантовых точках должен обеспечить улучшение характеристик лазера, таких, как пороговый ток, температурная стабильность, ток насыщения, коэффициент усиления», — сказал Гуляев.

А главное, по словам ученого, наша страна получает шанс значительно сократить технологическое отставание в данной области: вместо того, чтобы догонять конкурентов в рамках технологии, чей «потолок развития» уже очевиден, мы выходим на другую, ту, что еще только начинает развиваться и здесь, если мы и будем от кого-то отставать, то это будет уже не столь значительно. По крайней мере сейчас, как утверждают в Институте физики полупроводников, наша наука в этом направлении находится вполне на мировом уровне.

Успехи новосибирских физиков отметили и зарубежные «партнеры». Подводя итоги пресс-тура по лабораториям ИФП СО РАН, его директор, академик РАН Александр Латышев отметил, что его научное учреждение, наверное, единственное в Сибирском отделении, которое попало сразу в три санкционных списка.

«Пока мы этого не почувствовали, потому что ситуация всюду плохая в том смысле, что граница перекрыта. Тем не менее мы работаем, ничто нас не останавливает», — подытожил он.

Источник: https://academcity.org/content/novaya-rossiyskaya-mikroelektronika