Ростом наноструктур на кремнии научились управлять
Специалисты Южного федерального университета (ЮФУ) разработали технологию, которая позволяет выращивать сверхтонкие полупроводниковые структуры в заранее заданных точках кремниевой поверхности. Это открывает возможности для создания более быстрых и энергоэффективных фотонных чипов, оптических сенсоров и других устройств нового поколения, сообщили в пресс-службе вуза.
«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», — приводятся в сообщении слова одного из авторов исследования, младшего научного сотрудника лаборатории эпитаксиальных технологий Передовой инженерной школы ЮФУ Никиты Шандыбы.
Как отметили в пресс-службе, разработанная учеными технология основана на локальном изменении условий роста наноструктур на поверхности кремния при помощи его облучения ионами галлия по заданному рисунку. Ученые установили, что ростом наноструктур управляет не энергия воздействия и не продолжительность последующей термической обработки, а количество ионов галлия, попадающих в определенную область кремния. Поэтому, изменяя этот параметр, исследователи могут полностью подавлять или стимулировать рост наноструктур строго в нужных местах.
В ходе исследований специалисты смогли вырастить не только геометрические фигуры, но и наноструктуры в форме логотипа и аббревиатуры вуза.
Перспективы новой технологии
Подчеркивается, что новый подход позволяет отказаться от сложных, многоэтапных и дорогостоящих технологических операций при создании элементов интегральной кремниевой фотоники. В будущем подобные технологии могут найти применение при создании компактных лазеров, высокочувствительных сенсоров, оптических вычислительных систем и других устройств, где требуется объединить возможности современной электроники и фотоники на одной кремниевой платформе.
«Наш следующий шаг в развитие 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, чьи слова приводит пресс-служба.
Результаты опубликованы в журнале Journal of Alloys and Compounds.
Источник: ТАСС. Наука.