Ловушка для света: нанопровода и поляритоны

XXI век стал эпохой стремительного прогресса в сфере информационных технологий. Современные тренды в области интегральной электроники свидетельствуют о том, что потребители предъявляют все более строгие требования к системам обработки и передачи информации. Это связано с постоянным увеличением объемов данных и необходимостью их передачи на высокой скорости. Крупнейшие мировые производители устройств на базе электрических интегральных схем, такие как IBM, Intel, Samsung и другие, продолжают радовать пользователей своими разработками. Однако, как известно, возможности кремниевой электроники практически исчерпаны.

В качестве альтернативы рассматривается интегральная нанофотоника. Хотя кремниевые технологии кажутся хорошо освоенными и способными удовлетворить большинство технических потребностей, они имеют ряд серьезных ограничений: низкий контраст коэффициентов преломления, невозможность создания активных источников излучения, слабая локализация электромагнитного поля и другие. Одним из перспективных направлений для решения этих проблем является создание элементной базы интегральной нанофотоники с использованием нитевидных нанокристаллов (ННК) на основе бинарных соединений III-V групп таблицы Менделеева.

ННК – (квази-)одномерные наноструктуры, поперечные размеры которых составляют до нескольких сотен нанометров, а продольные могут достигать нескольких десятков микрон. Особенности их технологии синтеза позволяют с высокой точностью контролировать геометрию, структуру, а также химический состав непосредственно в процессе роста. В совокупности с уникальными оптическими свойствами и возможностями интеграции с другими материалами, ННК открывают новые возможности в разработке передовых устройств для интегральной фотоники.

Основной целью данного проекта является исследование особенностей пространственной локализации электромагнитного излучения в гибридных структурах на основе нитевидных нанокристаллов InGaN/GaP для поляритонных применений. Мы познакомимся с основами ростовой технологии полупроводниковых ННК, вникнем в процессы формирования плазмонных металлических покрытий, изучим техники спектроскопии и микроскопии, а также познаем физику механизмов испускания фотонов в полупроводниках и многое другое.

Руководители проекта - Кузнецов Алексей, Шугабаев Талгат.