Разработка ЛЭТИ повысила качество приборов на новых физических принципах
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 22 февраля. /ТАСС/. Ученые Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета ЛЭТИ разработали теоретическую модель, которая позволяет создавать сложные полупроводники (сверхрешетки) для компактных источников терагерцевого излучения. Об этом сообщил ТАСС руководитель лаборатории микро- и наноэлектроники ЛЭТИ Алексей Буравлев.
"Нами был предложен новый теоретический подход, который адекватно описывает свойства полупроводниковых сверхрешеток. Впервые был проведен точный теоретический анализ энергетического спектра <…>. Использование предложенного метода расчетов, позволило разработать новый дизайн источников терагерцевого излучения, работающих при комнатной температуре", - рассказал Буравлев.
Полупроводниковыми сверхрешетками называют искусственно выращенные на подложке структуры, состоящие из чередующихся слоев различных полупроводниковых материалов толщиной в несколько нанометров. На их основе можно создавать, в том числе перестраиваемые источники терагерцевого излучения, открывающие дорогу к безвредным системам медицинской диагностики, высокоточным системам мониторинга процессов на производстве, сложным системам безопасности.
Проблема состоит в качестве получаемых учеными в лабораториях сверхрешеток и в отсутствии теоретических моделей, которые позволяли бы точно описывать их свойства и создавать полупроводниковые структуры с заданными параметрами для конкретных задач. Теоретическая модель, предложенная в ЛЭТИ, позволила решить эту проблему и в пять раз повысить качество получаемых гетероструктур с требуемыми толщинами слоев и ширинами интерфейсов.
Перед этим ЛЭТИ в сотрудничестве с НИЦ "Курчатовский институт", Институтом сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники РАН, Институтом кристаллографии РАН, Академическим университетом имени Ж. И. Алферова, Институтом физики микроструктур РАН, ФТИ имени А. Ф. Иоффе РАН, СПбГУ, а также с Университетом при МПА ЕАЭС были проведены комплексные исследования по созданию таких сверхрешеток, которые экспериментально выявили теоретические проблемы, решенные новой разработкой ЛЭТИ.
Разработка является результатом работы исследователей лаборатории микро- и наноэлектроники, которая была открыта в конце 2022 года в СПбГЭТУ "ЛЭТИ" при поддержке Минобрнауки РФ. Задача таких лабораторий - ускорить процесс внедрения научных результатов на предприятиях электронной промышленности России.