"Прамень" - лазер со смекалкой

Алферов открыл явление сверхинжекции в гетероструктурах и продемонстрировал, что в полупроводниковых гетероструктурах можно принципиально по-новому управлять электронными и световыми потоками.

В 2000 году Жорес Алферов совместно с Гербертом Кремером был удостоен Нобелевской премии по физике за фундаментальные работы, заложившие основы современных информационных технологий посредством создания полупроводниковых гетероструктур, используемых в cверхвысокочастотной и оптической электронике.

Если вкратце, то гетероструктуры представляют собой совмещение слоев разного химического состава в одном монокристалле. Таких кристаллов в природе не существует.

Разработанные на основе гетероструктур лазеры, светоизлучающие диоды, фотодиоды, транзисторы и солнечные батареи сейчас активно используются в мире в современных системах передачи и хранения информации. А еще -в космической энергетике. Полупроводниковые гетероструктуры являются основой для изготовления электронных приборов и все шире применяются в промышленности, коммунальном хозяйстве, медицине, транспорте, для создания устройств специального назначения.

А посему весьма прискорбным можно назвать тот факт, что впоследние годы и в Беларуси, и в Российской Федерации темпы развития полупроводниковой электроники в нанотехнологической сфере заметно снизились. Как откровенно говорят эксперты – основная причина кроется,  прежде всего, в отсутствии современных технологий.

Исправить ситуацию призвана не так давно стартовавшая масштабная союзная программа «Прамень», носящая официальное название «Перспективные полупроводниковые гетероструктуры и приборы на их основе». Одна из ее главных задач – совместными усилиями белорусских и российских ученых создать и развить передовые полупроводниковые технологии на основе СВЧ-устройств.

В рамках союзной программы «Прамень» физикам предстоит разработать 19 объектов электроники. В их числе диодные лазеры, лазерные линейки, различные матрицы и другие изделия микроэлектроники. При этом львиная доля из них -это квантово-размерные изделия, где многие процессы происходят на наноуровне.

Программа «Прамень», рассчитанная на три с половиной года,  охватывает девять комплексных мощных опытно-конструкторских работ.  Под ее «прицелом» -сектор обороны и многие ключевые направления промышленности. Полученная продукция, к примеру, найдет применение в металлургии, медицине, связи, радиолокации, а также пригодится для приборов ночного видения. На программу выделена весьма щедрая сумма -1,18 млрд. российских рублей. Кстати, финансирование предусмотрено как из бюджета Союзного государства, так и собственных средств участников.

Приоткрывая завесу тайны над этим глобальным проектом, специалисты физико-технического института имени А.И.Иоффе Российской академии наук поведали журналистам о том, что сейчас в рамках программы «Прамень» ведутся разработки в диапазоне средней инфракрасной области. Это представляет особый интерес в связи с тем, что в данном спектральном диапазоне лежат практически все линии поглощения промышленных и природных газов, включая метан, углекислый и угарный газ.

Разработка специальных светодиодов и фотодиодов позволит измерять эти газы в окружающей атмосфере. Светодиоды будут иметь массовое применение, их планируется использовать в портативных газовых анализаторах. Лазеры нужны для более тонких вещей и создания исключительно сверхчувствительных, с большей разрешающей способностью приборов.

Это значит, что создаваемые белорусскими и российскими учеными приборы, особенно лазеры, могут быть использованы для обнаружения взрывчатых веществ.

Перед российской стороной стоит задача создать элементную базу -  светодиоды и лазеры. А белорусы займутся портативными анализаторами.