Петербургские учёные разработали уникальный материал для создания лазеров

Перспективный материал для создания мощных лазеров разработали в Петербургском национальном исследовательском институте имени Алфёрова. Область его применения очень широка – от медицины до телекоммуникаций. Репортаж Владимира Орехова.

В Университете имени Алфёрова впервые в России учёные сделали практически невозможное – научились выращивать на подложке из кремния (это дешевый и распространённый элемент) сложный химический продукт – нанокристаллы нитрида индия. Именно кремний в основе практически всех вычислительных машин. Его помещают в уникальную установку, таких в мире единицы. Первый этап – загрузочная камера, там откачивают лишний воздух. Затем пластину перемещают в бокс обжига, чтобы очистить поверхность даже от мельчайших частиц. Внутри 900 градусов по Цельсию. Спустя два часа подложка из кремния попадает в главный отсек. Внутри условия как в космосе. Там и происходит почти что магия. "Мы нагреваем эти материалы до температуры их испарения, они начинают лететь на вакууме на саму подложку. Попадая на подложку, атомы этих материалов могут бегать по поверхности подложки и соединяться в готовую полупроводниковую структуру", – рассказал научный сотрудник Университета имени Ж. И. Алфёрова РАН Владислав Гридчин.

Образец проверяют в спецлаборатории. Микроскоп увеличивает картинку в 20 тыс. раз. Мельчайшие кристаллы нитрида индия чем-то похожи на зубы или зёрна кукурузы. Лаборанты оценивают однородность вещества: высоту, диаметр, распределение по поверхности. "Этот образец очень хорош, здесь нанокристаллы повторяемой формы, однородно распределённые по поверхности. С такими нанокристаллами уже можно работать дальше и делать из них приборы", – отметила лаборант Университета имени Ж. И. Алфёрова РАН Вера Лендяшова.

Широта использования приборов с кристаллами нитрида индия огромна: от медицины и телекоммуникаций до метеорологии. Можно изготавливать различные датчики и даже создавать лазеры для передачи информации по линиям оптоволоконной связи. Открытие отечественных ученых фундаментально. Возможно, такая эффективная и относительно дешёвая технология в будущем позволит человечеству создать такой суперкомпьютер, в котором всё будет работать не благодаря электронам, как сейчас, а благодаря фотонам. Так производительность возрастёт в сотни, если не в тысячи раз. "Перспективы колоссальные, как и в среде государственного управления, так и для сугубо коммерческих дел. Это фотонные компьютеры, это всё, что связано с обработкой, с использованием новых принципов обработки, передачи и хранения информации", – заявил ректор Университета имени Ж. И. Алфёрова РАН Александр Наумов.

Вырастив нитрид индия на кремневой подложке, российские учёные положили начало масштабным изменениям в различных сферах жизни. Возможно, уже через 10-15 лет суперкомпьютер будет доступен каждому и использоваться повсеместно.