Продолжая разговор об исследованиях, получивших в 2014 году Нобелевскую премию, мы побеседовали с Евгением Михантьевым, инженером Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН.
– Евгений, скажите, пожалуйста, на Ваш взгляд, насколько прорывным стало исследование японских ученых? Понятно, что это огромный скачок, но, может, с Вашей точки зрения были направления более интересные.
– Здесь крайне важно понимать, в чем именно заключается заслуга ученых, получивших Нобелевскую премию по физике. Светоизлучающие диоды как таковые известны достаточно давно и используются повсеместно с 70-х годов. В отличие от лампочки, цвет которой определяется окраской корпуса, цвет света, излучаемого диодом, обусловлен свойствами полупроводникового кристалла, из которого он изготовлен. Данные свойства задаются в первую очередь химическим составом полупроводника. Некоторые полупроводниковые материалы проще в работе, другие – более капризны. В частности, красные индикаторные светодиоды получили широкое распространение благодаря относительной простоте и отработанности технологии выращивания качественных структур на основе соединений мышьяка, галлия и алюминия. Нитрид галлия, используемый для создания светодиодов синей части спектра, несколько сложнее в технологическом плане. К тому же создание устройств, имеющих высокую яркость, требует технологии выращивания полупроводниковых пленок, обладающих очень высокими показателями чистоты, бездефектности и однородности. В принципе, даже и это было возможно еще до открытия, сделанного нобелевскими лауреатами, но существующие на то время технологии были слишком дорогими и не годились для массового производства. Так что настоящая заслуга исследователей в том, что они научились с помощью относительно дешевого и технологичного метода осаждения металлорганических соединений из газовой фазы выращивать структуры очень высокого качества с точно контролируемыми параметрами.
Получившиеся устройства изменили наш мир. Светодиоды – это не только осветительные приборы, обеспечивающие многократную экономию по сравнению с традиционными источниками света. Компактность и энергоэффективность определили применение светодиодов в качестве подсветки дисплеев мобильных устройств, так что рост размеров экранов телефонов, произошедший в последние 15-20 лет – тоже их заслуга.
– Существуют (или существовали) аналогичные или похожие разработки в Академгородке?
– В Институте физики полупроводников существует технология получения структур на основе нитрида галлия, но другими методами, которые хорошо подходят для изготовления экспериментальных образцов для проведения научных исследований. Однако, к сожалению, это слишком затратно для производства в больших объемах.
– Проводятся ли в ИФП исследования, так или иначе связанные со светодиодами?
– Важным направлением работы нашего института является исследование так называемых полупроводниковых гетероструктур, представляющих собой нечто вроде слоеного пирога, где роль коржей и крема играют полупроводниковые пленки различного состава. Светодиоды, созданные нобелевскими лауреатами, построены по аналогичному принципу. Кроме того, на основе гетероструктур создаются полупроводниковые лазеры. К слову, после синих светодиодов той же группой исследователей под руководством Накамуры были созданы синие лазеры, нашедшие применение в blue-ray приводах.
Маргарита Артёменко
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии