Ученые передовой инженерной школы Южного федерального университета представили результаты совместных исследований с коллегами из Высшей школы экономики на международной конференции Saint Petersburg OPEN 2026. Сотрудничество развивается в рамках проекта зеркальных лабораторий и посвящено созданию новых полупроводниковых наноструктур для фотоники, микро- и нанолазеров будущего.
В рамках конференции младший научный сотрудник ЦКП «Передовые технологии микро- и оптоэлектроники» ПИШ ЮФУ Никита Шандыба представил доклад о селективном росте массивов нитевидных нанокристаллов арсенида галлия (GaAs) на кремниевых подложках. Как пояснили в университете, это гибкая и недорогая технология на основе ионно-лучевой литографии для быстрого прототипирования оптоэлектронных устройств на кремнии. Она позволяет создавать локализованные бездефектные массивы нанопроволок, которые могут использоваться в качестве активных элементов — излучателей и приемников оптического сигнала — в фотонных интегральных схемах. Такие схемы являются основой для высокоскоростных систем передачи и обработки данных. Разработка уже защищена тремя патентами.
За четыре года сотрудничества с петербургской лабораторией ученые получили значимые результаты по трем направлениям, каждое из которых доведено до уровня реальных устройств или их прототипов. Разработан метод создания упорядоченных массивов квантовых точек InAs на структурированной поверхности GaAs с контролируемым положением и заданными характеристиками — такие структуры являются основой для элементов квантовой криптографии и квантовых вычислений. В области нитевидных нанокристаллов освоено получение гетероструктур на основе нанопроволок GaAs в точно заданных местах подложки, что позволит создавать оптоэлектронные устройства с управляемыми характеристиками. Также создан полосковый лазер на квантовой яме, работающий при комнатной температуре, — компактный источник излучения для фотонных интегральных схем.
Отдельной частью программы стала рабочая встреча исследователей ПИШ ЮФУ и Международной лаборатории квантовой оптоэлектроники НИУ ВШЭ — Санкт-Петербург. Ученые подвели промежуточные итоги совместных исследований и обсудили дальнейшие планы.
В июне запланирован ответный визит специалистов НИУ ВШЭ в ЮФУ. Это не просто рабочая встреча, а полноценный цикл совместных экспериментов на оборудовании ПИШ ЮФУ. В течение недели исследователи будут проводить целенаправленную модификацию оптоэлектронных структур, которые затем коллеги из Санкт-Петербурга детально протестируют у себя на предмет изменения оптических характеристик. Это позволит оперативно проверять гипотезы, корректировать параметры обработки и сразу получать обратную связь.
Сотрудничество двух коллективов продолжается с 2022 года. За это время ученые совместно исследуют полупроводниковые наноструктуры — квантовые точки, квантовые ямы и нитевидные нанокристаллы, которые рассматриваются как основа для создания новых поколений микро- и нанолазеров, фотонных интегральных схем, а также источников одиночных и запутанных фотонов для систем квантовой связи и квантовых вычислений.
С 2025 года проект «Передовые инженерные школы» реализуется в рамках национального проекта «Молодежь и дети».
