Новые методы получения полупроводниковых материалов, позволяющих создать мощные и компактные лазеры, превосходящие по характеристикам существующие аналоги, разработали исследователи из Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» и Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе РАН, 8 декабря сообщает сайт Российского научного фонда со ссылкой на пресс-службу «ЛЭТИ».

Существующие технологии производства мощных и компактных полупроводниковых лазеров и систем на их основе, которые широко востребованы в современной жизни, подошли к пределу по излучаемой мощности, после которого сохранении компактности и энергоэффективности лазерной системы в целом уже невозможно.

Поэтому дальнейшее развитие мощных полупроводниковых лазеров требует разработки новых конструкций и инновационных методов получения гетероструктур, одним из которых является эпитаксия из газовой фазы, контролируемого и высокоточного процесса создания гетероструктур (эпитаксия — это закономерное, ориентированное наращивание монокристаллических слоев полупроводниковых материалов со строго заданными оптимальными свойствами в условиях сверхчистых газовых камер с прецизионным контролем всех параметров процесса).

Доцент кафедры фотоники «ЛЭТИ», руководитель Центра физики наногетероструктур Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе РАН Никита Пихтин рассказал: «Одно из направлений нашего проекта связано с повышением яркости и эффективности мощных полупроводниковых лазеров. Основой для этого является разрабатываемая нами технология селективной многостадийной эпитаксии полупроводниковых наногетероструктур».

Ее результатом является получение многослойных 3D структур с контролируемыми свойствами, в которых сформированы области усиления и волноводы, что важно для мощных полупроводниковых лазеров с высокой яркостью.

«Технология является ключевой для создания новых высокоэффективных и компактных полупроводниковых лазеров», — заявил Никита Пихтин.

Магистрант базовой кафедры оптоэлектроники «ЛЭТИ», лаборант ФТИ им. А. Ф. Иоффе Илья Шушканов пояснил: «Предложенные нами методы позволяют выращивать наногетероструктуры с более высокими оптическими свойствами по сравнению с существующими аналогами. Созданные на основе этих материалов прототипы устройств являются очень компактными — их можно разместить на чипе».

Такие лазеры, рассказал Шушканов, востребованы в автомобилестроении для производства беспилотных систем управления, в которых для ориентации в пространстве используются лазерные радары — лидары.