Разработка аддитивных технологий лазерного формирования электрооптических волноводных структур с целью создания элементной базы фотоники и микроэлектроники

Аддитивная технология формирования функциональных электрооптических волноводных структур методом лазерного компактирования наночастиц (далее – ЛКН) из аэрозоля сегнетоэлектрических наночастиц может быть внедрена в производственные процессы микро- и оптоэлектроники. При этом:
– создаются физико-технические основы метода ЛКН на поверхности подложки из аэрозоля наночастиц функционально активного материала;
– обеспечиваются высокие электрооптические характеристики получаемых структур;
– разрабатывается набор различных функциональных волноводных элементов из композиционных наноматериалов для нового класса оптических фазо-управляющих приборов и устройств.

Предлагаемый в проекте подход создания оптических волноводных элементов с электрооптическими свойствами на основе метода ЛКН из аэрозольной среды не имеет известных аналогов.

Направление: «Кластерные, «вытягивающие» проекты».

Проект: «Региональный проект «Фотоника».

Сфера деятельности: кластерные, «вытягивающие» проекты, межрегиональный проект «Аддитивные технологии», региональный проект «Фотоника», опытно-технологическая разработка с созданием высокотехнологичного производства.

Исследования направлены на создание физико-технических основ метода ЛКН на поверхности подложки из аэрозоля наночастиц функционально активного материала и одностадийных методов изготовления топологических структур из наноматериалов с функционально активными наполнителями, в виде топологических структур на подложке или поверх других слоев в готовом виде, без фотолитографии; наночастицы могут иметь размеры и фактуру нанокластеров, содержащих в своем объеме до тысяч атомов вещества.

Цель проекта: разработка аддитивных технологий лазерного формирования электрооптических волноводных структур с целью создания элементной базы фотоники и микроэлектроники и соответствующего технологического оборудования.

Задачи проекта:

В рамках проекта решаются следующие задачи:
- создаются физико-технические основы метода ЛКН на поверхности подложки из аэрозоля наночастиц функционально активного материала;
- волноводные структуры формируют в виде наноструктурированных пленок сегнетоэлектриков, в том числе, композитных, получаемых методом лазерного компактирования наночастиц (ЛКН) на поверхности подложки, обеспечиваются высокие электрооптические характеристики получаемых структур;
- разрабатывается набор различных функциональных волноводных элементов из композиционных наноматериалов для нового класса оптических фазо-управляющих приборов и устройств.

В результате работ по проекту будет создана аддитивная технология формирования функциональных электрооптических волноводных структур методом ЛКН из аэрозоля сегнетоэлектрических наночастиц, а также предпосылки ее внедрения в производственные процессы микро- и оптоэлектроники. При этом будут:
1. Созданы физико-технические основы метода ЛКН из аэрозоля сегнетоэлектрических наночастиц;
2. Разработаны принципы функционирования волноводных фотонных элементов на композиционных наноматериалах, предназначенных для нового класса волноводных фазо-управляющих фотонных устройств;
3. Разработаны и исследованы образцы волноводных фотонных устройств на неактивных подложках, изготавливаемых методом ЛКН;
4. Проведены работы по подготовке опытно-технологической базы для разработок нового поколения приборов волноводной фотоники, превосходящих современные по основным параметрам и по технологичности производства.

Ожидаемые результаты: разработка аддитивных технологий лазерного формирования электрооптических волноводных структур с целью создания элементной базы фотоники и микроэлектроники и соответствующего технологического оборудования.

Решение поставленных в проекте задач позволит создать новый класс электроуправляемых оптических волноводных структур для элементной базы фотоники (оптоэлектроники), совместимых с технологиями микроэлектроники, и позволит упростить их производство в результате перехода от многоступенного метода фотолитографии при формировании полосковых волноводных структур к лазерному одностадийному методу. Это обеспечит опережающее развитие микроэлектронной промышленности г. Новосибирска и СФО в целом, послужит делу импортозамещения и создания конкурентоспособной на зарубежных рынках продукции.

Команда проекта: 
Чесноков Дмитрий Владимирович, заведующий кафедрой наносистем и оптотехники СГУГиТ, руководитель проекта, к.т.н.
Шабурова Аэлита Владимировна, директор Института оптики и оптических технологий СГУГиТ, экономический советник, доц., д.э.н.
Чесноков Владимир Владимирович, профессор-консультант кафедры физики СГУГиТ, научный консультант, проф., д.т.н.
Карманов Игорь Николаевич, заведующий кафедрой физики СГУГиТ, доц., к.т.н.
Айрапетян Валерик Сергеевич, заведующий кафедрой специальных устройств и технологий СГУГиТ, д.т.н.
Никулин Дмитрий Михайлович, доцент кафедры физики СГУГиТ, к.т.н.
Шергин Сергей Леонидович, доцент кафедры физики СГУГиТ, к.т.н.
9 аспирантов и студентов на инженерных ставках, а также 5 ИТР без степени

Контакты: 
тел.: +7 (383) 353-36-94, +7-903-998-49-61
e-mail: d.v.chesnokov@ssga.ru
адрес: 630108, г. Новосибирск, ул. Плахотного,10