Представлены результаты исследований в области кремниевой нанооптоэлектроники, ведущихся в ИФМ РАН на протяжении ряда лет.
Кремний, как непрямозонный материал, плохо люминесцирует. Время излучательной рекомбинации велико и этот процесс проистекает на фоне Оже-рекомбинации, поглощения свободными носителями. Поэтому, возможности создания эффективно работающего кремниевого лазера крайне проблематичны. Но есть оптические приложения, где кремнию пока нет альтернативы. И это, прежде всего, оптические межсоединения в больших интегральных схемах, быстродействие и энергопотребление которых приближается к предельным значениям.
Каковы перспективы оптических соединений внутри чипа? На решение проблемы оптических межсоединений отводится 10-15 лет и сегодня нет ясности, какие решения будут в итоге выбраны. Ключевая проблема – создание лазера по кремниевым технологиям.
Поиск приемлемой активной среды ведется в разных направлениях. Общие проблемы для всех предложений – низкая квантовая интенсивность излучательной рекомбинации, температурное гашение люминесценции, недостаточная эффективность токовой накачки. В докладе приведены результаты исследования эпитаксиальных наноструктур на основе Si/Ge и Si:Er.
Онлайн-просмотр и скачивание доступны на сайте Кафедры общей физики и физики конденсированного состояния.