Рис.1 Спектр стационарной электролюминесценции ионов Er3+, измеренный при комнатной температуре в структуре: подложка-n-Si\пленка-In2O3:Er(1%)\ITO-верхний контакт при пропускании через него постоянного электрического тока [2].
Кто мы:
группа единомышленников из разных институтов СО РАН в Академгородке, Новосибирск.
Наши задачи:
Мы занимаемся научной разработкой инфракрасных (ИК) светодиодов (СД) нового типа на основе редкоземельных элементов (например эрбий Er) в оксидах по технологии, совместимой с кремниевой.
Зачем?
Для интеграции оптических систем передачи данных с кремниевыми интегральными микросхемами.
Разрабатываемая система потенциально будет конкурентом-альтернативой основному тренду: гибридным системам A3B5 на кремнии.
Зачем еще?
Оптические беспроводные системы связи и локации.
Чем наша система отличается от общепринятой A3B5?
A3B5 — прямозонные полупроводники с коротким временем излучательной рекомбинации и широкой полосой излучения.
Здесь — внутрицентровый переход атома Er. Поэтому узкая ширина линии излучения, стабильная к колебаниям температуры.
А так же длительное время жизни возбужденного состояния Er — возможность накапливать и усиливать сигнал.
Чем наша система отличается от развитых оптоволоконных лазеров и усилителей?
У оптоволоконных лазеров оптическая накачка светодиодами A3B5.
Мы хотим сделать прямую электрическую накачку пропусканием тока.
Текущая стадия:
Научно исследовательская работа (НИР) !высокорискованная для инвестиций!
В рамках проекта Фонда Содействия Инновациям [1] подтверждена концепция работы светодиода на основе редкоземельного элемента эрбия (Er) в оксиде индия (In2O3) на подложке кремния (Si), созданного по технологии, совместимой с кремниевой технологией изготовления микросхем. Получена электролюминесценция при пропускании электрического тока Рис. 1.
Получен патент на изобретение [2].
Текущие и предстоящие задачи:
Проработка концепции по улучшению характеристик светодиода (эффективность, время работы). Подготовка заявки на 2-й год исследования по программе САРТ-2 Фонда.
Ориентировочные сроки выполнения 3-5 лет. Возможно быстрее (до 3 лет) при хорошем финансировании.
С кем мы ищем сотрудничество?
С предприятиями реального сектора экономики, работающими в сфере микроэлектроники и связи.
Что нужно нам?
Дополнительное финансирование.
Что мы готовы предложить?
Льготное пользование полученными научно-техническими результатами, патентами. Доведение результатов под технологию предприятия.
Контакты:
academ-infrared@yandex.ru
https://www.researchgate.net/profile/Konstantin_Feklistov
Завершенные проекты:
1. Договор с Фондом Содействия Инновациям (https://fasie.ru/) от 27.10.2021 №4235ГС1/70543. НИОКР: «Разработка и испытания опытного образца светодиода на длину волны 1.54 мкм.»
Публикации:
[2] Патент на изобретение №2795611 приоритет от 04 сентября 2022 г. «Излучающее в инфракрасном диапазоне спектра электролюминесцентное устройство в интегральном исполнении с кремниевой подложкой».
https://fips.ru/EGD/a2cd34ce-ae72-4f91-80ce-ac0f52af4932
https://new.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2795611&TypeFile=html
[3] Nanowired structure, optical properties and conduction band offset of RFmagnetron-deposited n-Si\In2O3:Er films.
Konstantin V Feklistov et al 2020 Materials Research Express, Volume 7, Number 12, pages 125903 (1-11)
https://doi.org/10.1088/2053-1591/abd06b
[4] Барьеры для инжекции электронов и дырок из подложки кремния в ВЧ-магнетронно напыленные пленки In2O3:Er.
К.В. Феклистов и др. 2023 г. Известия вузов. Материалы электронной техники. Принято в печать.