КАРТОЧКА ПРОЕКТА ПРИКЛАДНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер 23-91-06308

НазваниеИсследование и разработка технологических подходов к изготовлению планарных интегрально-оптических резонансных структур на основе кремния и нитрида кремния, унифицированных для сборки с полупроводниковыми лазерными модулями

РуководительЛазаренко Петр Иванович, Кандидат технических наук

Организация - исполнитель, регионфедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники", г Москва

Период выполнения при поддержке РНФ

2023 г. - 2025 г.

Конкурс№3014 - Выполнение ориентированных и прикладных научных исследований в рамках стратегических инициатив Президента Российской Федерации в научно - технологической сфере в области производства фотонных интегральных схем.

Лот2

Область знания, основной код классификатора 11-400 - Производство фотонных интегральных схем, 11-412 - Технологические процессы изготовления фотонных интегральных схем

Ключевые словаФотонные интегральные схемы, волноводы на нитриде кремния, резонаторы, фотодетекторы, лазерные интегральные модули, микролазеры, оптическая когерентная связь

Вид научных исследованийприкладные

Наименование технологического предложенияРазработка технологии изготовления гибридных фотонных интегральных схем для сборки микролазеров высокой когерентности

Организация - заказчик технологического предложенияНПК "Технологический центр"

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
На сегодняшний день развитие современных систем обработки информации ограничивается быстродействием электронных схем, которое лимитируется принципиальными ограничениями электронных приборов. К примеру, уже почти достигнут предел миниатюризации компонентов, кроме того, существенное влияние оказывает паразитный нагрев устройств во время работы и т.д. Решением данной проблемы является переход от микроэлектронных к интегральным оптоэлектронным устройствам. Такие устройства обеспечивают быстрое переключение, малое энергопотребление и имеют широкую полосу пропускания (ТГц и выше). В связи с этим в настоящий момент активно развивается кремниевая фотоника, включающая в себя создание оптоэлектронных схем на основе интегральных волноводных структур из Si, SiO2 и Si3N4. Такие схемы совместимы со стандартными КМОП-структурами и их можно реализовать на единой интегральной платформе с полупроводниковыми лазерами. Микролазеры, обладающие высокой степенью когерентности, могут быть созданы с использованием существующих технологий фотонных интегральных микросхем, путем их интеграции с полупроводниковыми лазерными модулями в гибридные приборы с оптическими и электронными компонентами, собранными на одном микрочипе. Однако существенным препятствием на пути дальнейшего развития данного направления в РФ является отсутствие освоенной производственной технологии, позволяющей создавать в рамках одной ФИС различные взаимосвязанные функциональные компоненты, а также реализовывать объединение самой ФИС с другими оптическими компонентами за счет гибридной интеграции. Разработка, создание и освоение такой технологии позволит реализовывать сборку различных миниатюрных изделий радифотоники, включающих одновременно в себя как активные, так и пассивные элементы, в частности осуществлять сборку микролазеров высокой когерентности. Настоящий проект направлен на разработку технологических подходов к изготовлению фотонных интегральных схем, работающих в телекоммуникационном диапазоне длин волн и включающих в свой состав микрокольцевые резонаторы, фазосдвигатель и элементы сопряжения, унифицированные для сборки с полупроводниковыми лазерными модулями. Достижимость запланированных в ходе реализации Проекта научно-технических и прикладных результатов обеспечивается высококвалифицированными кадрами, составляющими основу научного коллектива исполнителей и соисполнителей и обладающими опытом выполнения проектов различной сложности, в том числе в области создания интегральных устройств фотоники. Выполнение работ будет осуществляться в кооперации с организацией заказчиком НПК “Технологический центр”, обладающим развитой производственной инфраструктурой и современным технологическим оборудованием, а также в тесной коллаборации с двумя другими проектами в рамках одного технологического предложения.

Ожидаемые результаты
1. Разработанные технологические подходы, эскизно-конструкторская документация и технологическая документация, которые должны позволить осуществлять изготовление фотонных интегральных схем, работающих в телекоммуникационном диапазоне длин волн 1,55±0,05 мкм и унифицированных для гибридной сборки микролазера высокой когерентности. При этом изготовление данных ФИС должно происходить на основе компонентов, соответствующих целевым характеристикам технического задания, а также с применением процессов, совместимых с КМОП-технологией. 2. Разработанная конструкторская и технологическая документация на изготовление компонентов ФИС, в том числе микрокольцевые резонаторы, фазосдвигатель и элементы сопряжения, унифицированные для сборки с полупроводниковыми лазерными модулями. 3. Результат исследований и испытаний разработанных экспериментальных образцов компонентов ФИС и ФИС, которые обеспечат определение корреляционных зависимостей между технологическими режимами - геометрическим параметрами - характеристиками сформированных образцов. 4. Сформулированные рекомендации по использованию результатов, полученных в проекте, в реальном секторе экономики, а также для дальнейших исследований и разработок, направленных на развитие интегральной фотоники. 5. Сформированные кадровый резерв квалифицированных специалистов в области интегральной фотоники и смежных областей, включающий в том числе молодых ученых. 6. Сформированный научно-технический задел в области интегральной фотоники и налаженное взаимодействие научных и промышленных организаций между собой, что позволит создать базу для дальнейшего внедрения и совершенствования разработок. Достижение запланированных результатов будет проводиться при взаимодействии с исполнителями лотов 3 и 4, входящих в данное технологическое предложение, а также с организацией-заказчиком.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---