На основе нового материала возможно, в частности, создание фотодетекторов ближнего инфракрасного диапазона, датчиков газа, устройств передачи информации на дальние расстояния по оптоволоконным линиям связи
Учёные Алфёровского университета, участники консорциума Центра компетенций НТИ «Фотоника», впервые в России получили полупроводниковые кристаллы нитрида индия высокого качества на кремнии. На основе таких кристаллов возможно создание фотодетекторов ближнего ИК диапазона, датчиков газа, устройств передачи информации на дальние расстояния по оптоволоконным линиям связи, устройств квантовых телекоммуникаций и фотонных интегральных схем.
«Основной трудностью в практическом применении нитрида индия является высокая концентрация дефектов и примесей в формируемых кристаллах. В связи с этим долгое время считалось, что данный полупроводник обладает шириной запрещенной зоны порядка 1.8-2.1 эВ и только в 2000-х годах В. Ю. Давыдом в ФТИ им. А.Ф. Иоффе было показано, что фундаментальная ширина запрещенной зоны составляет около 0.65 эВ, а предыдущие результаты обусловлены низким кристаллическим качеством образцов. В нашей работе нам удалось приблизиться к фундаментальной ширине запрещенной зоны данного материала, что говорит о его крайне высоком качестве. Полученный результат является рекордным в России», – комментирует научный сотрудник лаборатории эпитаксиальных нанотехнологий Алферовского университета Владислав Гридчин.
Диапазон излучения нитрида индия составляет около 1.5-2 мкм, что делает возможным использование кристаллов нитрида индия для систем метеодатчиков и детектирования различных газов. Более того, переход к квантово-размерным структурам (размер которых обычно составляет единицы нанометров, что в 100 тыс. раз меньше человеческого волоса), таким как квантовые точки, позволит создавать эффективные лазеры для передачи информации по оптоволоконным линиям связи.
Ученые также отмечают, что их решение в отличие от остального мира дешевле более чем в пять раз.
«Наше решение определенно имеет выигрыш с точки зрения коммерциализации. Развиваемая технология выгоднее по причине использования подложек кремния. Так, например, на сегодняшний день, цены на подложки следующие: подложки кремния – от ~5 $/шт.; подложки GaAs, традиционно используемые для создания лазеров в ближнем ИК диапазоне – от ~80 $/шт», – продолжил Владислав Гридчин.
