Фотонные микрочипы с энергонезависимой памятью: что показало сравнение российских материалов
Группа российских исследователей обнаружила ряд материалов, пригодных для создания фотонных микросхем, которые управляют светом и одновременно сохраняют данные без постоянного электропитания. Возможности таких композиций рассматриваются для оптических процессоров, нейроморфных устройств и передачи информации.
Кто участвовал в работе
В исследовании приняли участие учёные из НИТУ «МИСИС», МИЭТ, МПГУ, НПК «Технологический центр», ВШЭ и Российского квантового центра. Команда провела сравнительный анализ нескольких составов, чтобы оценить их пригодность для интеграции в фотонные волноводы.
Что и как проверяли
Объектом исследования стали пять составов, содержащих германий, сурьму и теллур. Эти композиции наноcились на одинаковые волноводы из нитрида кремния, что позволило напрямую сравнить влияние химического состава на управление оптическим сигналом — по эффективности модуляции, скорости переключения и по возможным размерам элементов на волноводе.
Механизм работы и ключевые выводы
Изученные материалы относятся к классу фазопеременных: при облучении короткими лазерными импульсами они переходят между кристаллическим и аморфным состояниями. Такой переход сопровождается изменением показателя преломления, а выбранное состояние сохраняется после прекращения воздействия. Это свойство делает материалы перспективными для реализации энергонезависимой оптической памяти.
Авторы отмечают, что при выборе оптимального состава важно учитывать одновременно несколько параметров: глубину изменения оптического сигнала, скорость переключения и минимально достиемые размеры активных элементов на волноводе — все они влияют на работоспособность и масштабируемость будущих устройств.
Публикация и дальнейшие шаги
Результаты исследования опубликованы в журнале Materials Science in Semiconductor Processing. Перед практическим применением исследователям предстоит дополнительно проверить долговечность материалов, стабильность их работы в реальных условиях и надёжность сохранения записанного состояния в течение времени.
Перспективы применения
По мнению авторов, такие материалы могут лечь в основу фотонных вычислений, ускоренной обработки данных и оптических нейросетей, а также найти применение в оптических процессорах и нейроморфных системах. Однако для перехода от лабораторных образцов к промышленным решениям необходимы дальнейшие испытания и оптимизация материалов и технологических процессов.
16 октября 2026, 11:53 — МИСИС; автор: VerKo. Источник: НИТУ МИСИС
