Поиск - новости науки и техники

Бублик с перовкситом. Российские учёные придумали, как сделать дешёвые микролазеры для фотонных компьютеров


Эту разработку смело можно назвать прорывом. Учёным из Дальневосточного федерального университета вместе с коллегами из петербургского ИТМО, Техасского университета Далласа и Австралийского национального университета удалось придумать, как быстро и дёшево создавать микролазеры для компьютеров нового поколения.

В их основе – плёнка из перовксита. Этот уральский минерал был открыт еще в 19 веке, в 2013-ом журнал Sciencе назвал  его одним из главных прорывов года. В первую очередь – из-за возможности использования в солнечных батареях. Но российские учёные пошли дальше.

«Перовскит обладает высоким квантовым выходом люминесценции. Такие материалы в первую очередь проверяют на возможность лазерной генерации. Это стандартный подход», – говорит научный сотрудник центра НТИ ДВФУ Алексея Жижченко.

Нестандартным стал профиль интенсивности лазерных импульсов при создании перовкситных дисков. Именно он позволил  впервые получить микролазер, стабильно работающий на одной длине волны .А это именно то, что нужно для создания фотонных и оптоэлектронных наноприборов, микросенсоров.

Мы использовали фемтосекундные лазерные импульсы со специальным профилем интенсивности в форме бублика. Прямое воздействие серии таких малоэнергетических импульсов на тонкую пленку галоидного перовскита позволяет сформировать диски диаметром до 2 микрон с аккуратными краями и минимальным термическим воздействием на перовскитный материал, что важно для последующей стабильной работы полученного лазера. Разработанная нами оригинальная технология лазерной печати позволяет быстро, малозатратно и с высокой степенью контроля производить микродиски разных диаметров практически в конвейерном режиме», – объясняет Алексей Жижченко.

Все существовавшие до сих пор технологии были совсем недешёвыми. Например, химический синтез не гарантирует получение структур одинакового размера с заданными параметрами. Проблему можно решить, используя специальные шаблоны, но для их производства используется нанолитография, а это дорогое удовольствие. Возможный экономичекий эффект от новой разработки учёные предсказать не берутся, но то, что он будет – в этом не сомневается никто.

«Мы можем оценить сравнительную стоимость нескольких типов лазеров по сложности и количеству основных техпроцессов, которые используются при создании микролазера. Для перовскитных микролазеров количество техпроцессов меньше, и они дешевле, из этого мы делаем вывод, что и сам лазер будет дешевле».

Впрочем, об экономическом эффект от внедрения говорить ещё рано. Пока это даже не технология, а демонстрация возможностей, говорят учёные.

«Технологией это станет после большого количества дополнительных исследований: нужно изучить стабильность полученных микролазеров, их подверженность влиянию окружающей среды, разработать методы интеграции с электрическими схемами и фотонными развязками», подчёркивает Алексей Жижченко.

Нет комментариев