Горизонты технологий: В Новосибирске разработали устройство, позволяющее исследовать оптические свойства материалов для микроэлектроники терагерцевых частот

MForum.ru

Горизонты технологий: В Новосибирске разработали устройство, позволяющее исследовать оптические свойства материалов для микроэлектроники терагерцевых частот

07.03.2026, MForum.ru


Ученые Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) работают с уникальным источником терагерцевого излучения – Новосибирским лазером на свободных электронах (НЛСЭ). С его помощью они научились генерировать плазмон-поляритоны, что позволяет изучать различные материалы - кандидаты для создания плазмонных интегральных схем.

Было создано специальное оптическое устройство, позволяющее исследовать оптические свойства материалов с целью миниатюризации интегральных схем. Результаты экспериментов с золотом, покрытым слоем сульфида цинка, подтвердили эффективность работы и метода. Статья об исследовании опубликована в журнале Plasmonics.

Кремниевая микроэлектроника и электрические сигналы, похоже, близки к физическим барьерам в плане доступных плотностей размещения узлов и рабочих частот. Заявление спорное, но ученые постоянно пробуют различные другие материалы, которые обещают более простые способы повышения рабочих частот. Стык фотоники и плазмоники обещает возможность прорыва - вместо объемных сигналов (фотонов) можно будет использовать поверхностные плазмон-поляритоны (ППП).

ППП - это комплекс связанных колебаний поверхностной электромагнитной волны и волны свободных зарядов на поверхности проводника. В терагерцевом диапазоне частот они могут быть носителями информации в плазмонных компонентах фотонных устройств. Основное преимущество ППП в том, что они способны устранить основной «ограничитель» минимизации размеров фотонных микросхем – дифракцию. Это свойство волн устанавливает минимально возможный размер элементов, который обычно составляет порядка половины длины волны света.

Из-за дифракции свет рассеивается при попытке ограничить его в элементах, меньших этой величины. Это вызывает потери и искажение сигнала, нежелательную связь между компонентами и не позволяет бесконечно уменьшать компоненты схемы. ППП могут локализовать электромагнитное излучение на границе раздела металл/диэлектрик, тем самым открывая возможность работать с субволновым вертикальным масштабом.

«Новосибирский лазер на свободных электронах – источник мощного терегерцевого и инфракрасного излучения, аналогов которому нет не только в России, но и в мире. По средней мощности он в десятки и более раз превышает другие существующие в мире ТГц источники, что позволяет проводить уникальные эксперименты в очень широкой области длин волн (от 8 до 403 микрометров), – рассказала младший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Валерия Кукотенко. – Используя излучение нашего НЛСЭ, мы разработали оптическое устройство для реализации нового метода определения глубины проникновения поля плазмон-поляритонов в воздух над поверхностью материала проводника. В данном случае мы работали с золотым напылением толщиной 1 микрометр, покрытым слоем сульфида цинка такой же толщины. Устройство мы создавали и постоянно улучшали в течение трех лет. В последнюю версию мы добавили возможность измерять отражение ППП от проводящего экрана и оценивать их дифракционные потери. Важным достоинством данного метода является то, что он неинвазивный – теперь все исследования мы проводим, не касаясь хрупкого образца и не деформируя его».

По словам специалистов, они закончили отработку метода, определили границы его применимости.

«Метод экранирования на нашем оптическом устройстве показал свою эффективность. Благодаря учету дифракционных потерь мы смогли наиболее корректно измерить глубину проникновения ППП в воздух, то есть ту самую локализацию поля. Также из экспериментальных данных мы определили эффективную диэлектрическую проницаемость приповерхностного слоя золота в терагерцевом диапазоне и ее дисперсию, которые ранее не были известны. Наличие метода и оборудования для получения подобных данных будут необходимы при разработке плазмонных интегральных схем, например, на основе графена или углеродных нанотрубок, и определения вертикальных размеров их элементов. В зависимости от материала возможности нашего устройства позволят работать даже с очень тонкими (порядка сотен нанометров) материалами», – пояснила Валерия Кукотенко.

Информация о локализации плазмонного поля у поверхности проводника, получаемая с помощью метода экранирования в ИЯФ СО РАН, будет актуальна и для других исследований. Например, для разработки и проектирования компактных ТГц-генераторов (гиротронов), работающих на частотах выше 1 ТГц – их созданием совместно с сотрудниками ИЯФ занимаются в Институте прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН.

По материалам публикации ИЯФ СО РАН

--

теги: горизонты технологий НЛСЭ Новосибирский лазер на свободных электронах поверхностные плазмон-поляритоны микроэлектроника

--

© Алексей Бойко, MForum.ru


Публикации по теме:

03.06.2026. Ученые из Японии и США разработали кремниевый спинтронный p-бит

13.05.2026. «Вечный двигатель» или научный прорыв? Экс-сотрудник NASA привлёк $12 млн на чип, работающий "от квантового вакуума"

08.05.2026. Кремниевые осцилляторы вместо кубитов - корейский путь к сверхбыстрым вычислениям

28.04.2026. Samsung представила кристалл DRAM, созданный по техпроцессу менее 10-нм

26.04.2026. Imec интегрировал модуляторы из ниобата и танталата лития на платформу кремниевой фотоники

13.04.2026. Инженеры USC создали чип памяти, работающий при температуре 700 °C

24.03.2026. Норвежский стартап Lace Lithography привлек $40 млн на литографию с атомарным разрешением

19.03.2026. Южнокорейские ученые подтвердили возможность длительной работы ИИ-чипов в условиях космической радиации

16.03.2026. Бесшовный фотонный интерфейс чип-окружающая среда: прорывы 2025–2026 годов

12.03.2026. UMC и HyperLight объединили усилия для массового производства чиплетов на основе TFLN

12.03.2026. IBM и Lam Research объединяют усилия для разработки логики суб-1 нм

10.03.2026. Потери света в фотонных чипах приближены к показателям оптоволокна

04.03.2026. Nvidia готовит процессор для инференса на базе технологий Groq, OpenAI станет якорным клиентом

03.03.2026. В Сибири изучают возможности создания элементов памяти на квантовых точках

27.02.2026. В Пекинском университете создали лабораторный прототип транзистора FeFET с графеновым затвором длиной 1нм

24.02.2026. ASML добилась удвоения мощности источника света в EUV-машинах

24.02.2026. В 2026 году в России может появиться фотолитограф нового поколения?

17.02.2026. В Европе разработали новый класс полупроводников на базе GeSn

09.02.2026. Интерфейс «мозг-компьютер» (ИМК) и влияние этого сегмента на рынок микроэлектроники

11.01.2026. Учёные МФТИ открыли путь к лазерам на алмазах

Обсуждение (открыть в отдельном окне)

В форуме нет сообщений.

Новое сообщение:
Complete in 2 ms, lookup=0 ms, find=2 ms

Последние сообщения в форумах

Все форумы »



Поиск по сайту:


Колонка редактора

12.09. ASML раскрыла дорожную карту литографии: после High-NA последует Hyper-NA с апертурой 0,75

11.09. АО «Трамплин Холдинг» вложилась в дизайн-центр Malt System

11.09. МегаФон запустил в России сеть 5G

11.09. Билайн запустил 5G с увеличением скорости мобильного интернета в зоне покрытия до 30%

11.09. Т2 о запуске сети 5G в России

11.09. МТС открыла абонентам скоростную гигабитную сеть в 5 городах и включила 5G на частотах LTE

11.09. Минцифры объявило о запуске 5G в России в 16 городах

11.09. Сети NTN 5G и спутниковая подключенность - взгляд GSA

10.09. Ericsson развернула p5G в аэропорту США

10.09. MWS Cloud: ритейл стал лидером по потреблению услуг резервного копирования

09.09. Дата-центры снижают долю использования воздушного охлаждения в пользу жидкостных методов

09.09. CXMT начала массовый выпуск LPDDR6 - китайский производитель догоняет лидеров

09.09. Qualcomm заключает сделку с Amazon о разработке кастомных ИИ-чипов

09.09. «Иду спать, дальше сам»: Siemens EDA представила ИИ-агента с самопроверкой для верификации чипов

09.09. ARATAS представила высоковольтное реле в стандартном 6-пиновом DIP-корпусе

Все статьи >>


Новости

11.09. HMD возрождает бренд Asha - представлен бюджетный смартфон Asha 30

11.09. Apple представила AirPods 5 – улучшенное шумоподавление и Live Translation

11.09. Apple представила Watch Series 12 и Watch Ultra 4 – новый чип S11 и рекордная автономность

10.09. Apple представила iPhone 18 Pro и 18 Pro Max: 2-нм чип A20 Pro и камера с переменной диафрагмой

10.09. Apple iPhone Duo – первый складной смартфон Apple оценен в $1999

10.09. Realme представит 16 Pro и Buds T500 Pro в стилистике вселенной Гарри Поттера

10.09. Tecno Camon Slim 5G получил корпус толщиной 6.39 мм, 144 Гц AMOLED-экран и АКБ 6000 мАч

09.09. Xiaomi Pad 9 Pro Max – флагманский планшет на Xring O3 с 13.3" 144 Гц и 12000 мАч

09.09. Oppo A7 Pro с АКБ 8000 мАч, зарядкой 45 Вт и ценой от $330 представлен в Китае

09.09. Infinix Xpad 30 Pro с 2.5K-экраном и АКБ 8200 мАч представлен глобально

08.09. Samsung Galaxy A07s – доступный смартфон с шестью годами обновлений

08.09. Xplora Go Pad – планшет для детей с упором на родительский контроль

08.09. Появилась информация дизайне и характеристиках Poco C95 Pro 4G

07.09. Xiaomi Smart Band 11 стал ярче, тоньше и дольше работает

07.09. Oppo A7 Pro с АКБ 8000 мАч, IP69K и AI-защитой замечен в официальном листинге

07.09. Motorola Edge 70 Plus с 200 МП камерой и АКБ 6500 мАч представлен в Европе

07.09. Poco X8 Power с АКБ 10 000 мАч, зарядкой 100 Вт и защитой IP69 представлен в Индии

05.09. Lenovo Yoga Tab Gen 2 и Plus Gen 2 – экран 4K@144 Гц, 7 лет обновлений и AI-функции

04.09. Poco F9 Pro с экраном 10 000 нит при 185 Гц и АКБ 6330 мАч дебютировал глобально

03.09. Poco X8 с AMOLED-экраном 1.5K@120 Гц и защитой IP69 представлен глобально