Новосибирский государственный университет провел научно-производственный форум «Золотая Долина». Одна из секций была посвящена взаимодействию между университетами, научными институтами и промышленными предприятиями, обсуждались подходы к решению задач в рамках новых технологических вызовов.
Заведующий молодежной лабораторией физико-технологических основ создания фотоприёмных устройств на основе полупроводников A3B5 Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН кандидат физико-математических наук Максим Сергеевич Аксенов рассказал о разработках лаборатории в области радиофотоники и о сотрудничестве с предприятиями.
Радиофотонные технологии позволяют передавать и обрабатывать аналоговые радиочастотные сигналы с помощью оптического излучения, проще говоря — света.
«Когда речь идет о передаче данных на большие расстояния, выгода использования радиофотонных схем очевидна в сравнении с традиционными способами: ниже потери, выше пропускная способность, соответственно, можно передать бОльшие объемы данных на длинные расстояния, к тому же такой способ передачи устойчив к помехам от внешних электромагнитных воздействий», — подчеркнул Максим Аксенов.
Максим Аксенов
Для построения радиофотонного тракта необходим лазер, оптоволоконная линия, модулятор и фотодиод (фотоприемник). Лазер передает информацию по оптоволокну. Модулятор «настраивает» характеристики лазерного луча в соответствии со свойствами входного радиосигнала. Фотодиод, на выходе линии передачи, преобразует оптический сигнал в электрический для подачи конечному пользователю.
Специалисты молодёжной лаборатории, под руководством М.С. Аксенова, занимаются разработкой, совершенствованием технологии создания разных типов фотодиодов, их мелкосерийным изготовлением.
«Мы работаем с фотоприёмниками нескольких типов: мощными СВЧ-фотодиодами с барьером Шоттки, pin-фотодиодами, лавинными фотодиодами. Основные этапы изготовления включают синтез гетероструктуры (полупроводникового материала), изготовление кристалла (чипа), его корпусирование, при необходимости — интеграцию с усилителем и тестирование.
Первые два этапа мы можем провести на базе Института: у нас есть оборудование, нужные компетенции, а для проведения дальнейших шагов проще обратиться к технологическому партнеру. Потому что, к примеру, корпусирование – отдельная область знаний, тестирование сложных СВЧ-устройств тоже требует определенной квалификации и навыков», — пояснил ученый.
Максим Сергеевич добавил, что при создании мощного СВЧ-фотодиода проводится несколько десятков литографических операций, производственный цикл сложный, подразумевает вовлеченность большого количества людей и использование разного оборудования: «Технология изготовления мощных СВЧ-фотодиодов с барьером Шоттки разработана в ИФП СО РАН вместе с коллегами из Национальной академии наук Беларуси. Мы сейчас делаем СВЧ-фотодиоды разных топологий: “бабочка”, GSG-топологии. Выходная мощность фотодиодов — десятки милливатт. Совместно с коллегами из ООО «Файбер Трейд» мы продемонстрировали работу корпусированного высокочувствительного фотодетектора на основе наших чипов мощных СВЧ-фотодиодов с трансимпедансным усилителем (от АО НПЦ «Элвис») для телекоммуникационных применений. По pin-фотодиодам мы работаем вместе с ООО «Ай Эм Тех» и Томским государственным университетом систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР): чип изготавливаем сами, а корпусирование и тестирование проводятся в Томске.
Кроме того, мы занимаемся высокочувствительными (однофотонными) лавинными фотодиодами: в нашем институте был разработан планарный вариант их конструкции с локальным легированием, в кооперации с ООО «RMT» и ООО «ТЕЛАМ» проведено корпусирование и интеграция с охлаждающими элементами».
Секция Машиностроение. Приборостроение
Максим Аксенов, ИФП СО РАН (справа) и Алексей Юнин, Файбер Трейд (слева)
Секция Машиностроение. Приборостроение
Пресс-служба ИФП СО РАН
Фото предоставлено «Пресс-службой форума «Золотая Долина»