Ученые из Южного федерального университета (ЮФУ) разработали инновационную технологию выращивания сверхтонких полупроводниковых структур в строго определенных местах на кремниевой поверхности. Эта разработка открывает перспективы для создания более быстрых и эффективных фотонных чипов, оптических датчиков и других устройств нового поколения.
«Сегодня одна из главных задач в фотонике – научиться размещать наноструктуры именно там, где они нужны будущему устройству. Наш подход позволяет управлять этим процессом с высокой точностью и без сложных промежуточных этапов. Это делает технологию более гибкой, менее затратной и открывает возможности для создания новых фотонных компонентов непосредственно на самих кремниевых чипах», – отметил один из авторов исследования, младший научный сотрудник лаборатории эпитаксиальных технологий Передовой инженерной школы ЮФУ Никита Шандыба.
Технология ученых позволяет локально изменять условия роста наноструктур на кремнии, облучая его ионами галлия. Ключевым фактором управления ростом является количество ионов галлия в определенной области, а не энергия воздействия или продолжительность термической обработки. Это позволяет подавлять или стимулировать рост наноструктур в нужных местах.
В процессе экспериментов ученые научились выращивать не только геометрические фигуры, но и наноструктуры, повторяющие очертания логотипа и аббревиатуры университета.
Этот инновационный метод позволяет избежать сложных, многостадийных и дорогостоящих технологических процессов при изготовлении компонентов для интегральной кремниевой фотоники. В перспективе такие технологии могут быть использованы для создания миниатюрных лазеров, высокоточных сенсоров, оптических вычислительных систем и других устройств, требующих интеграции возможностей современной электроники и фотоники на единой кремниевой платформе.
«Наш следующий шаг в развитии темы – создание функционирующих прототипов устройств (источника и приемника оптического излучения) на основе полученных материалов и разработанных подходов. Параллельно ведутся работы по интеграции предложенных методик в типовые технологические маршруты изготовления полупроводниковых приборов и, при необходимости, их адаптации к требованиям мелкосерийного производства», – сказал руководитель направления и лаборатории эпитаксиальных технологий, ведущий научный сотрудник Максим Солодовник.
Источник: ТАСС
распечатать статью