Эксπир
Регистрация / Вход

Излучающие и фоточувствительные эпитаксиальные наноструктуры для кремниевой оптоэлектроники

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.513.11.3263
Организация
ИФМ РАН
Руководитель работ
Красильник Захарий Фишелевич
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Внебюджетные средства
0,2 млн

В результате выполнения каждой работы должен быть создан необходимый научно-технический задел, обеспечивающий переход к проведению опытно-конструкторских работ с целью последующей коммерциализации

Этапы проекта

1
25.06.2007 - 20.11.2007
Определены оптимальные условия роста и параметры диодных структур с Ge(Si)/Si(001) наноостровками и квантовыми точками, необходимые для одновременного наблюдения в этих структурах в области длин волн 1.3-1.55 мкм, как сигнала электролюминесценции, так и сигнала фотопроводимости. Получены структуры с островками, имеющие при комнатной температуре внешнюю квантовую эффективность электролюминесценции ~ 0.01%.
Определены оптические свойства нового класса GeSi гетероструктур, сформированных на релаксированных SiGe/Si(001) буферных слоях, и содержащих Ge(Si) самоформирующиеся островки, встроенные в напряженный Si слой.
Разработан и изготовлен действующий макет диодной туннельно-пролетной структуры типа p+/n+/n-Si:Er, излучающий в диапазоне 1,54 мкм при комнатной температуре. Мощность, излучаемая в сферу, составила ~ 2 мкВт при токе накачки  500мА, внешняя квантовая эффективность ~ 110-5 при токе 200мА.
Оцененная эффективность возбуждения «запасённой» ЭЛ иона Er на два порядка превышает эффективность ударного возбуждения иона Er при пробое p-n-перехода в режиме обратного смещения. Эффект «запасённой» ЭЛ может быть положен в основу элемента памяти Si:Er/Si, запись информации в котором будет осуществляться электрическими импульсами, а вывод информации оптическими на длине волны 1,54 мкм.
Методом сублимационной МЛЭ выращены многослойные наноструктуры Si/Si:Er/Si/Si:Er/Si/… на подложках кремний-на-изоляторе (SOI), в которых сформирован излучающий центра Er-1 с рекордно узкими линиями излучения до 10 мкэВ, оптимальными для реализации лазера ближнего ИК диапазона на кремнии.
Отработана эпитаксиальная технология роста волноводных структур Si/Si1-хGex:Er/Si с содержанием германия ≤ 36% и концентрацией эрбия (0.7-2)∙1018 см-3. Показано, что внешняя квантовая эффективность ФЛ гетероструктур Si/Si1-хGex:Er/Si достигает значений ~ 0.3% при Т = 4.2 K (мощность возбуждающего излучения ~ 4 мВт). Внутренняя квантовая эффективность ФЛ разрабатываемых структур Si/Si1-хGex:Er/Si оценивается величиной ~ 15%. Оцененное значение коэффициента усиления активной среды составило ~ 1.8 см-1, что превышает ожидаемые потери и позволяет надеяться на успешную реализацию лазера на базе структур Si/Si1-хGex:Er/Si.
Проведена теоретическая оценка перспективы создания ТГц лазера на примесно-зонных переходах в структурах Si/SiGe.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Организация
ИАПУ ДВО РАН
профинансировано
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Клеточные технологии» (мероприятие 1.2. Программы).
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
15,6 млн
Количество заявок
16
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Технологии биоинженерии» (мероприятие 1.2. Программы).
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
10,8 млн
Количество заявок
14
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Биокаталитические, биосинтетические и биосенсорные технологии» (мероприятие 1.2. Программы).
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
4,8 млн
Количество заявок
9
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Биомедицинские и ветеринарные технологии жизнеобеспечения и защиты человека и животных» (мероприятие 1.2. Программы).
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
18 млн
Количество заявок
40
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Геномные и постгеномные технологии создания лекарственных средств» (мероприятие 1.2. Программы).
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
8,4 млн
Количество заявок
6