я могу научить
Специализируюсь в области электротехники
СПбГЭТУ  «ЛЭТИ»
Все записи
текст

Технология получения материалов для производства компактных лазеров разработана при участии молодых ученых ЛЭТИ

Исследователи из СПбГЭТУ «ЛЭТИ» и ФТИ им. А.Ф. Иоффе разработали новые методы получения полупроводниковых материалов, которые позволят создавать мощные и компактные лазеры, превосходящие по характеристикам существующие аналоги.
Технология получения материалов для производства компактных лазеров разработана при участии молодых ученых ЛЭТИ
Доцент кафедры фотоники СПбГЭТУ «ЛЭТИ», руководитель Центра физики наногетероструктур ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН Никита Александрович Пихтин. Фото:  СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 

В последнее десятилетие достижения в области технологии роста многослойных структур различных полупроводниковых материалов (гетероструктур) привели к широкому внедрению мощных полупроводниковых лазеров в различные сферы жизни: от машиностроения и обработки материалов до медицины и энергетики. К плюсам таких устройств можно отнести высокую надежность и энергоэффективность. Однако существующие технологии и подходы к производству мощных полупроводниковых лазеров и систем на их основе подошли к пределу по излучаемой мощности, при сохранении компактности и энергоэффективности лазерной системы в целом. Поэтому дальнейшее развитие мощных полупроводниковых лазеров требует разработки новых конструкций и методов получения гетероструктур. Одним из широко распространенных методов создания таких материалов является эпитаксия из газовой фазы – это контролируемый и высокоточный процесс создания гетероструктур (последовательное наращивание монокристаллических слоев полупроводниковых материалов со строго заданными оптимальными свойствами в условиях сверхчистых газовых камер с прецизионным контролем всех параметров процесса).
«Одно из направлений нашего проекта связано с повышением яркости и эффективности мощных полупроводниковых лазеров. Основой для этого является разрабатываемая нами технология селективной многостадийной эпитаксии полупроводниковых наногетероструктур. Ключевая задача, которую она решает – это управление свойствами формируемых многослойных структур не только в направлении, но и в плоскости роста. Это позволяет создавать многомерные 3D-структуры, которые уже имеют области усиления и волноводы, что важно для мощных полупроводниковых лазеров с высокой яркостью. Технология является ключевой для создания новых высокоэффективных и компактных полупроводниковых лазеров», – рассказывает доцент кафедры фотоники СПбГЭТУ «ЛЭТИ», руководитель Центра физики наногетероструктур ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН Никита Александрович Пихтин.
Научная группа впервые описала закономерности изменения пространственной организации материалов в процессе селективной эпитаксии. Разработанные методы целиком охватывают процесс создания лазерных систем – от выращивания гетероструктур до изготовления компонентов лазерных систем (лазеров, переключателей и т.д.). Параллельно ученые изучают оптические и электрические характеристики полученных наногетероструктур.
«Предложенные нами методы позволяют выращивать наногетероструктуры с более высокими оптическими свойствами по сравнению с существующими аналогами. Созданные на основе этих материалов прототипы устройств являются очень компактными – их можно разместить на чипе. Сегодня такие лазеры актуальны как для российских, так и для зарубежных производителей передовых автономных транспортных систем. Например, беспилотным автомобилям для ориентирования в пространстве необходимы лазерные радары (лидары)», – поясняет магистрант базовой кафедры оптоэлектроники СПбГЭТУ «ЛЭТИ», лаборант ФТИ им. А.Ф.Иоффе Илья Шушканов.
Исследования, связанные с разработкой технологии селективной многостадийной эпитаксии полупроводниковых наногетероструктур, являются частью реализуемого проекта, который был поддержан грантом №19-79-30072 Российского научного фонда в 2019 году. Итогом проекта станет комплекс теоретических наработок и различных методов получения наногетероструктур для создания мощных полупроводниковых лазеров нового поколения.

Технологии

Машины и Механизмы
Всего 0 комментариев
Комментарии

Рекомендуем

Актуальное
Петросити
Поэма здоровья
Биосфера
Новиков Александр Иванович, персональный сайт
OK OK OK OK OK OK OK