Элементы интегральных фотонных схем

В настоящее время информационные технологии переживают эпоху перехода от электронных к интегральным фотонным схемам. Последние представляют собой перспективную платформу для вычислительных систем будущего, которые выходят за рамки закона Мура. Для создания таких систем требуется разработка новых технологий и элементной базы. Полупроводники III-V находят множество применений в области оптоэлектроники. Ввиду особенностей геометрии, наноструктуры предоставляют новые возможности для управления электромагнитным излучением. Эффекты уменьшенной размерности в наноструктурах позволяют значительно расширить их функциональность для оптоэлектроники и нанофотоники по сравнению с обычными тонкопленочными гетероструктурами. За последние несколько десятилетий, одномерные нанопроволоки (иначе – нанопровода, нитевидные нанокристаллы, ННК) продемонстрировали большой потенциал в фотонных схемах из-за их уникальной квази-одномерной морфологии, которая позволяет создавать, как пассивные (волноводы), так и активные (излучатели) элементы фотонных схем. Эффективной генерации стимулированного излучения в таких структурах способствует их резонаторная геометрия, а высокий показатель преломления полупроводниковых материалов позволяет ограничивать область распространения оптических сигналов, в структурах, имеющих масштабы порядка сотни нанометров, что определяет перспективы использования этих структур в плотноупакованных интегральных схемах.

Несмотря на интригующие возможности, которые предоставляют ННК свойства этих наноструктур, принципиально важные для реализации фотонных схем исследованы мало. Данный проект направлен на исследования взаимодействия электромагнитного излучения с ННК фосфидных соединений для определения перспектив использования ННК GaP в качестве субмикронных волноводов. Результаты выполнения Проекта имеют важное фундаментальное и прикладное значение для реализации фотонных интегральных схем нового поколения.

В ходе выполнения Проекта вы получите следующие знания:

• узнаете принципы работы установки молекулярно-пучковой эпитаксии;
• познакомитесь с различными видами микроскопии, в том числе: СЭМ и АСМ;
• научитесь проводить оптические эксперименты и исследуете распространение света в наноструктурах;
• получите знания в области современной физики наноструктур и нанофотоники.

Руководитель – Большаков Алексей