Развитие современных систем скоростной оптической связи и вычислительных систем направлено на снижение размера и энергопотребления оптических интегральных схем. Успешное решение задачи миниатюризации электроники требует разработки новых конкурентоспособных и экономически оправданных технологий их производства.

Сегодня существенная проблема, ограничивающая развитие таких систем — несовместимость материалов и технологий, применяемых для создания источников светового излучения, передающего информацию, с кремниевыми схемами регистрации и обработки сигналов. Это обстоятельство затрудняет создание систем оптоволоконной связи нового поколения, обеспечивающих повышенную скорость передачи данных. Соответственно, перед учёными стоит задача разработки новых типов полупроводниковых материалов, перспективных для внедрения в массовое производство оптоэлектронных компонентов.

Совместное исследование ученых Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН и Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» направлено на решение вышеописанной проблемы. Подробности работы опубликованы в высокорейтинговом научном журнале Materials Today Physics. Разработки учёных поддержаны грантом РНФ (№ 20-79-10092).

«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», — рассказывает доцент кафедры микро- и наноэлектроники СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Дмитрий Дмитриевич Фирсов.

Получением нового материала на основе германий-кремний-олова (Ge-Si-Sn) занимались учёные ИФП СО РАН.

«Методом молекулярно-лучевой эпитаксии мы 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), разделённые кремниевыми барьерами», — объясняет старший научный сотрудник ИФП СО РАН Вячеслав Алексеевич Тимофеев.

Источник: пресс-служба ИФП СО РАН.