КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ 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 проекта 22-22-20057

НазваниеИсследование источников излучения в диапазоне 1,3 - 1,55 мкм на основе III-V наноструктур интегрированных в кремний

Руководитель Моисеев Эдуард Ильмирович,

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики" , г Санкт-Петербург

Конкурс №65 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс)

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-204 - Нано- и микроструктуры

Ключевые слова III-V наноструктуры, интеграция III-V на кремний, In(As,P), излучение в ближнем ИК диапазоне

Код ГРНТИ29.19.22

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
На пороге цифровой трансформации в современном мире фотоника считается ключевой технологией, которая обеспечит новые интегрированные решения для квантовых вычислений, коммуникаций и сенсорных систем. Прогресс в этих областях формирует потребность в новых энергоэффективных интегрированных источниках излучения, которые требуют интеграции оптически активных III-V материалов с хорошо развитой кремниевой платформой. Данный проект направлен на развитие методов монолитной интеграции III-V с кремнием в направлении создания энергоэффективных и компактных наноструктур для лазерных и фотонных приложений. Для исследований в рамках проекта предлагается оригинальный набор методов, основанный на недавно разработанном нами подходе к селективному росту на основе расплава металла III группы для получения оптически активного III-V материала высокого кристаллического качества, «погруженного» в кремниевый волновод и, таким образом, снимающих текущие ограничения в конструкции интегрированных фотонных устройств. Проект сочетает в себе различные подходы из разных областей исследований: вычислительных методов для моделирования и оптимизации геометрии структуры, физики и химии эпитаксиальных процессов и постобработки, методов диагностики наноструктур, стремясь устранить разрыв между новыми достижениями в области синтеза наноструктур и их использованием в устройствах нового типа. Первая часть проекта посвящена синтезу наноструктур нового типа: наноразмерных вставок III-V полупроводников в мезах кремниевой подложки. Для этого недавно разработанный исполнителями проекта с коллегами метод эпитаксиального синтеза будет развит для роста III-V наноструктур тройного состава. В первый год выполнения проекта планируется создание In(As,P) наноструктур с длиной волны излучения в ближнем ИК диапазоне, включая окна прозрачности кремния в области 1,3 и 1,55 мкм. На второй год выполнения проекта планируется обобщения полученных для In(As,P) результатов на другие возможные III-V материалы. Вторая часть проекта посвящена комплексному исследованию оптических, спектральных и структурных свойств полученных гибридных III-V/Si наноструктур, включая диагностику методами люминесценции и микрофотолюминесценции (в том числе время-разрешенной), просвечивающей и растровой электронной микроскопии. На основе результатов систематических исследования свойств наноструктур с различной геометрией и составом, выполнение проекта предполагает поиск путей для управления длиной волны излучения и максимизации интенсивности. В течение второго года выполнения проекта будут исследованы возможности создания более сложных устройств на основе гибридных III-V/Si наноструктур: In(As,P) квантовых точек в InP вставках в Si подложку, III-V наноструктур встроенных в волноводную структуру или структуру фотонного кристалла. Таким образом, в ходе реализации проекта будет создан инструментарий новых методов для создания новых активных гибридных наноустройств, интегрированных с кремниевой платформой. Считается, что область применения таких устройств достаточно широка: от телекоммуникационных систем до компактных фотонных устройств и носимой электроники.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---