Инновационная разработка исследователей из Нижегородского государственного университета открывает захватывающие перспективы для дальнейшего применения кремния в микроэлектронной индустрии. Инженеры создали передовую технологию, базирующуюся на инновационном методе ионной имплантации, позволяющую синтезировать кремний с уникальной структурой 9R.
На протяжении многих десятилетий интегральные схемы на основе кремния оставались флагманом развития информационных технологий. Новый этап эволюции отрасли, связанный с переходом к фотонным схемам, выявил определенные ограничения кремния из-за его недостаточной эффективности в области светоизлучения. Тем не менее, сохранение кремния в качестве базового материала микроэлектроники остается стратегически важной задачей. Успешное преодоление этого технологического барьера обещает совершить настоящую революцию в сфере обработки и трансляции колоссальных информационных потоков.
Перспективным направлением модернизации кремниевых технологий стало наноструктурирование — инновационный процесс создания нанокристаллов внутри широкозонных матричных структур на основе оксидов. В результате масштабных исследований научная группа определила идеальные параметры ионно-лучевого синтеза светоизлучающих наночастиц фазы 9R-Si в композитных структурах кремний-диоксид кремния (SiO2/Si). Эти наночастицы продемонстрировали впечатляющие показатели излучательной способности.
Исследователи совершили важное открытие, установив четкую корреляцию между условиями синтеза и люминесцентными характеристиками созданных наноструктур. На основе полученных данных был разработан инновационный механизм формирования особой фазы кремния, использующий механические напряжения в слое SiO2 при радиационном воздействии и проникновении ионов с атомами отдачи из поверхностного слоя в основу материала. Применение инновационной методики позволяет увеличить интенсивность светового излучения в сотню раз, причем эффект сохраняется даже при значительном повышении температуры.
В краткосрочной перспективе научный коллектив намерен интегрировать разработанную технологию в современные системы кремниевой фотоники. Новой амбициозной целью станет создание технологии получения идеально однородных слоев с прецизионным контролем их геометрических параметров.
Источник: scientificrussia.ru
