Российские ученые создали перспективный материал для инфракрасной фотоники

Новосибирск. 7 декабря. ИНТЕРФАКС - Ученые Института физики полупроводников им.А.В.Ржанова СО РАН (ИФП, Новосибирск) и Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" разработали новый класс наноструктур для фотоники, сообщает издание СО РАН "Наука в Сибири".

Работа направлена на решение проблемы несовместимости материалов и технологий, которые применяются для создания источников светового излучения, передающего информацию, с кремниевыми схемами регистрации и обработки сигналов.

"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", - отмечает доцент кафедры микро- и наноэлектроники СПбГЭТУ "ЛЭТИ" Дмитрий Фирсов.

В ИФП методом молекулярно-лучевой эпитаксии ученые сформировали 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 того, чтобы повысить эффективность взаимодействия света с веществом, ученые разработали фотонные кристаллы, представляющие собой периодически расположенные массивы цилиндрических отверстий, сопряженных с гетероструктурами и позволяющие пропускать или отражать фотоны с определенными энергиями.

Полученные наноструктуры передали в "ЛЭТИ" для детального изучения параметров полупроводниковых материалов и возможных структурных дефектов.

"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", - говорит Фирсов.