Исследование и разработка полупроводниковых и сверхпроводниковых многослойных наноструктур
29.01.2010 г.

Терагерцевый диапазон частот электромагнитного излучение лежит в промежутке между радиоволнами и инфракрасным излучением. Они легко проходят сквозь многие вещества, а поскольку их длина волны измеряется сотнями микрон, с помощью таких волн можно разглядеть весьма мелкие детали строения веществ, а так же вариации химического состава на миллиметровых масштабах. Несмотря на очевидные достоинства, до недавнего времени этот диапазон волн не был освоен электронной промышленностью. Трудности возникали с изготовлением и достаточно мощных источников такого рода излучений, и чувствительных детекторов. Сейчас эти трудности решаются, и в мире наблюдается повышенный интерес к созданию терагерцевых устройств.

Специалисты Физического института им. П. Н. Лебедева РАН разработали и излучатели, и приемники терагерцевого диапазона. В первом случае они теоретически рассчитали строение полупроводникового устройств, способного перейти в так называемый режим квантового усиления и создали эффективный излучатель с многослойной структурой на основе соединения GaAs/AlAs с квантовыми ямами. Во втором — получили высокочувствительные детекторы из ультратонкой пленки сверхпроводника NbN, способные работать в диапазоне 0,3-3 ТГц с наносекундным быстродействием. В результате работы выработаны требования к технологии изготовления излучателей и приемников терагерцевого диапазона.

Созданные системы могут применяться как в устройствах пассивного тепловидения, так и с использованием излучателем и найдут применение в медицине, всепогодной навигации, детекторах-интроскопах в аэропортах и на таможне, экологическом мониторинге атмосферы, радиофизике и радиоастрономии.

Работа выполнена при поддержке Роснауки (в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 — 2012 годы»)