Поиск - новости науки и техники

Суперпленки для суперлазера

Исследователи Сибирского физико-технического института Томского государственного университета (СФТИ ТГУ) первыми в мире вырастили супертонкие пленки из органических молекул в газовой среде. Ученые использовали уникальную установку молекулярно-послойной эпитаксии, не имеющую аналогов в России и мире. Новая технология позволит производить полупроводниковые устройства, отличающиеся быстродействием, низким потреблением энергии и размером: получены пленки в 5000 раз тоньше человеческого волоса. Новые материалы предназначены для производства наноэлектроники. Исследования финансирует Научный фонд им. Д.И.Менделеева ТГУ.
– Промышленная установка для выращивания полупроводников из молекул органических соединений была сконструирована сотрудником нашей лаборатории и Университета штата Юта (США) Владимиром Буртманом и собрана по заказу ТГУ в Израиле, – рассказала руководитель лаборатории органической электроники СФТИ ТГУ Татьяна Копылова. – Установка позволяет добиться особого расположения молекул на подложке, недоступного при любом другом способе создания тонких пленок. Метод послойной эпитаксии молекул органических соединений в газовой фазе обеспечивает их химическое связывание, что приводит к высокой эффективности транспорта зарядов и, как следствие, увеличению функциональности супертонких пленок.
Энергопотребление светодиодов, созданных на основе полученных на установке первых образцов супертонких пленок органических полупроводников, оказалось в три раза меньше, чем у аналогичных традиционных устройств. В перспективе молекулярно-послойная эпитаксия будет использоваться в органической наноэлектронике. Стоит отметить, что одной из главных проблем органических проводящих материалов является их деградация со временем под действием различных факторов (кислорода, влаги, температуры). Новая технология, обеспечивающая более устойчивые связи между молекулами, позволит избежать внешнего влияния и увеличит срок службы устройств.
Реакция самосборки молекул проводится в газовой фазе. Это значительно расширяет выбор материалов для производства органических “чернил”, поскольку испарить можно почти любое низкомолекулярное вещество. Синтезом соединений для выращивания супертонких пленок занимаются химики России и США. В частности, эту работу выполняет сотрудник лаборатории органической электроники СФТИ ТГУ Оана Джеральску (Университет Уэйк Форест, Новая Каролина).
– Сейчас мы отрабатываем новую технологию, чтобы получить полупроводники с оптимальными характеристиками, – сказала Татьяна Копылова. – Но главная цель – создать инжекционный лазер на основе органических соединений, возбуждаемый электрическим током. Научные группы в разных странах бьются над решением этой проблемы, но пока безрезультатно. Метод молекулярно-послойной эпитаксии в газовой среде способен решить технические проблемы, которые являются основными препонами на пути создания лазера нового поколения.

Пресс-служба ТГУ

Нет комментариев