ФЦП 1.3 "Разработка конструкции и технологии создания полупроводниковых вертикально-излучающих лазеров спектрального диапазона 1530-1565 нм для высокоскоростных оптических линий связи и сенсорных устройств"

Название ПНИЭР «Разработка конструкции и технологии создания полупроводниковых вертикально-излучающих лазеров спектрального диапазона 1530-1565 нм для высокоскоростных оптических линий связи и сенсорных устройств»

Руководитель проекта – д.ф.-м.н. Антон Юрьевич Егоров

 

Получатель субсидии - Университет ИТМО.

Задачи в проекте: Разработка конструкции и технологии изготовления вертикально-излучающих лазеров (ВИЛ) спектрального диапазона 1530-1565 нм для использования в высокоскоростных оптических линиях связи, а также в качестве компонентной базы радиофотоники в перспективных системах радиолокации со скоростью передачи данные до 25 Гбит/с, а также исследование возможности использования разработанной технологии в сенсорных устройствах.

Индустриальный партнёр - ОАО «ОКБ-Планета»

Задачи в проекте: внебюджетное финансирование проекта и внедрение результатов

Для изготовления кристаллов вертикально-излучающих лазеров необходим опыт проектирования приборной конструкции лазеров в высокочастотной геометрии и ряд специфического- технологического оборудования (установки прецизионного плазмохимического осаждения и травления диэлектриков/полупроводников; оборудование для контактной фотолитографии, обеспечивающий прецизионное совмещение фотолитографических масок) для обработки полупроводниковых структур. ОАО «ОКБ-Планета» имеет необходимые производственные мощности для процессирования и формирования кристаллов различных типов электронных и оптоэлектронных приборов, в том числе лазеров.

 Соисполнители: ООО «Коннектор Оптикс»

 

 Задачи в проекте: В качестве базовой технологии создания полупроводниковых гетероструктур выбран метод молекулярно-пучковой эпитаксии. ООО «Коннектор Оптикс» является российским предприятием, располагающим уникальным промышленным оборудованием молекулярно- пучковой эпитаксии и полным комплексом для диагностики параметров наногетероструктур, установленным в специализированных чистых помещениях. Многолетний опыт специалистов ООО «Коннектор Оптикс в предметной области проекта в совокупности с технологическими возможностями, позволяют надеяться на успешное выполнение задач проекта и получение результатом мирового уровня, в части разработки и создания полупроводниковых гетероструктур для вертикально-излучающих лазеров состоящих из слоев бинарных соединений InP и твердых растворов InGaAs, InAlAs, InGaAlAs, обеспечивающих реализацию гетероструктур ВИЛ спектрального диапазона 1530-1565 нм.

 

Основанием для работы является Соглашение о предоставлении субсидии от 26 сентября 2017 г. № 14.578.21.0253 с Минобрнауки России на выполнение прикладных научных исследований и экспериментальных разработок по теме: «Разработка конструкции и технологии создания полупроводниковых вертикально-излучающих лазеров спектрального диапазона 1530-1565 нм для высокоскоростных оптических линий связи и сенсорных устройств» (уникальный идентификатор ПНИЭР: RFMEFI57817X0253).

Цель работы:

-       разработка новых научно-технических подходов к созданию полупроводниковых вертикально-излучающих лазеров спектрального диапазона 1530-1565 нм для высокоскоростных оптических линий связи и сенсорных устройств;

-     разработка конструкции и технологии изготовления вертикально-излучающих лазеров спектрального диапазона 1530-1565 нм для использования в высокоскоростных оптических линиях связи, а также в качестве компонентной базы радиофотоники в перспективных системах радиолокации.

 

В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 26.09.2017 № 14.578.21.0253 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» Мероприятие 1.3 на этапе 1 в период с 26.09.2017 по 29.12.2017 выполнялись следующие работы:

- выполнялся аналитического обзора современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИЭР;

-   проводились патентных исследований в соответствии гост р 15.011-96;

-   разрабатывались методы математического моделирования и проводилось математическое моделирование квантово-размерных наногетероструктур активной области для вил спектрального диапазона 1530-1565 нм;

-   разрабатывались конструкции квантово-размерных наногетероструктур активной области для вил спектрального диапазона 1530-1565 нм;

- разрабатывались лабораторной технологии мпэ-синтеза макетов квантово-размерных наногетероструктур активной области для вил спектрального диапазона 1530-1565 нм;

-  было проведено изготовление макетов квантово-размерных наногетероструктур активной области для вил спектрального диапазона 1530-1565 нм;

- разработка программы и методики исследовательских испытаний квантово-размерных наногетероструктур активной области для вил спектрального диапазона 1530-1565 нм;

-  проведение исследовательских испытаний макетов квантово-размерных наногетероструктур активной области для вил спектрального диапазона 1530-1565 нм , в соответствии с программой экспериментальных исследований и проведено сравнение полученных результатов с результатами математического моделирования;

-   разработка технических принципов построения кристалла вил спектрального диапазона 1530-1565 нм;

-   разработка конструкции кристаллов вил спектрального диапазона 1530-1565 нм;

 

При этом были получены следующие результаты:

На этапе 1:

-        Подготовлен аналитический обзор научно-технической, нормативной и методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИЭР. Проведен патентный поиск. Сделан выбор и обоснование оптимального варианта направления исследований. Описаны методы и и получены результаты моделирования излучательных параметров квантово-размерных наногетероструктур.

- Разработаны: эскизная конструкторская документация на квантово-размерные наногетероструктуры активной области для ВИЛ спектрального диапазона 1530-1565 нм; лабораторная технологическая инструкция на технологию МПЭ-синтеза макетов квантово-размерных наногетероструктур активной области для ВИЛ спектрального диапазона 1530-1565 нм; Программа и методики исследовательских испытаний квантово-размерных наногетероструктур активной области для ВИЛ спектрального диапазона 1530-1565 нм.

-   Изготовлены: макеты квантово-размерных наногетероструктур активной области для ВИЛ спектрального диапазона 1530-1565 нм.

-  Проведены: исследовательские испытания макетов квантово-размерных наногетероструктур активной области для ВИЛ спектрального диапазона 1530-1565 нм.

Полученные результаты и достижения ПНИЭР представлены на 19 конференции Всероссийской конференции по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике. Доклад был предоставлен Колодезным Е.С., тема «Исследование оптических свойств легированных квантовых ям InGaAs спектрального диапазона 1550 нм»

 

Выполненный объем работ по этапу 1 полностью соответствует поставленной цели и задачам ПНИЭР, перечню работ прописанным в плане-графике, техническим характеристикам и требованиям в ТЗ.

Информация © 2015-2018 Университет ИТМО
Разработка © 2015 Департамент информационных технологий