В Санкт-Петербурге запущен завод по производству эпитаксиальных пластин
для высокоскоростных оптических компонентов. Финансовыми инвесторами
проекта выступили РОСНАНО и Финансовая корпорация «УРАЛСИБ». Технология
производства эпитаксиальных пластин, не имеющая аналогов в мире, была
создана командой выходцев из Физтеха совместно с компанией VI Systems
GmbH (Германия).
Суммарные инвестиции в проект составили 1,1 млрд рублей, включая
софинансирование РОСНАНО в размере 770 млн рублей. Ожидается, что к 2015
году продукция, выпускаемая проектной компанией «Коннектор Оптикс»,
займет около 5% мирового рынка, а ожидаемый объем выручки составит 2.4
млрд рублей.
Область применения эпитаксиальных пластин — оптоэлектронные и
микроволновые приборы различного назначения: лазерные диоды, в том числе
вертикально-излучающие лазеры, фотодиоды, СВЧ-транзисторы и диоды.
Вертикально-излучающие лазеры и фотодиоды на основе эпитаксиальных
пластин, выращенных «Коннектор Оптикс», рассчитаны на применение в
оптических межсоединениях следующего поколения — USB; телевидении
высокой четкости (HDMI); интерфейсе для вывода на монитор изображений с
высоким разрешением DisplayPort; активных оптических кабелях
компьютерных систем стандартов Infiniband; устройствах стандартов Fiber
Channel.
Производственный комплекс расположен в помещении площадью более 1000
кв.м., 300 кв.м. из которых занимают чистые комнаты. Он оснащен
современной промышленной установкой молекулярно-пучковой эпитаксии и
оборудованием для неразрушающей диагностики эпитаксиальных
гетероструктур.
Проектная мощность созданного производства составляет более 2 тысяч
пластин в год, из которых можно изготовить несколько миллионов
вертикально-излучающих лазеров и фотодиодов. Такого количества
оптических компонентов достаточно, например, для изготовления нескольких
суперкомпьютеров последнего поколения.
«Основное преимущество производимых компанией оптических компонентов –
скорость передачи данных. Конструкция и технология производства
вертикально-излучающих лазеров позволяют получать скорость передачи
данных до 40 Гбит/c, что превосходит существующие сегодня на мировом
рынке аналоги в 2,5 раза. На сегодняшний день у компании практически нет
конкурентов по соотношению цена/скорость передачи на канал, поэтому в
ближайшем будущем мы рассчитываем занять весомую долю не только
российского, но и международного рынков», — подчеркивает управляющий
директор РОСНАНО Константин Деметриу.
«Высокотехнологичные венчурные проекты на основе отечественных
разработок — большая редкость на российском рынке. Проект «Коннектор
Оптикс» может занять сильную позицию в отрасли», — отмечает руководитель
Фонда прямых инвестиций Финансовой корпорации «Уралсиб» Александр
Рахлевский.
«Наличие в России такой технологии и производства высокоскоростных
оптических компонентов позволит не только обеспечить потребности
внутреннего рынка, но и занять стратегически важные позиции на
быстрорастущем мировом рынке, и таким образом продвинуть российский
брэнд среди ведущих мировых производителей высокоскоростных оптических
компонентов», — говорит генеральный директор «Коннектор Оптикс»
Александр Ухин.
История компании «Коннектор Оптикс»
Исследованием полупроводниковых гетероструктур для высокоскоростной
оптоэлектроники занимались в петербургском Физтехе им. А.Ф.Иоффе с
1960-х гг. под руководством Жореса Алферова. За развитие этого
направления академику Ж.И. Алферову совместно с Г.Кремером (США) была
присуждена в 2000 г. Нобелевская премия по физике.
В 2009 году команда выходцев из Физтеха, имеющая большой практический
опыт работы в полупроводниковой промышленности, при участии немецкой
компании VI Systems GmbH подала заявку в РОСНАНО на создание в
Петербурге передового производства вертикально-излучающих лазеров и
фотодетекторов для высокоскоростной передачи данных. Таким образом,
технология гетероструктур в новом качестве вернулась в Россию и легла в
основу передового производства оптических компонентов для
высокоскоростной передачи данных.
Технологическая справка
Для изготовления эпитаксиальных гетероструктур применяется промышленная
технология молекулярно-пучковой эпитаксии на подложках арсенида галлия и
фосфида индия. Выращивание происходит в условиях высокого вакуума.
Поток вещества-источника направляется в виде пучка молекул на подложку —
мишень, где происходит осаждение вещества. Так, строго дозируя поток
вещества от каждого источника, можно получать полупроводниковый материал
различного состава.
Современные варианты конструкции вертикально-излучающих лазеров (VCSEL)
основаны на использовании вертикальных оптических микрорезонаторов с
зеркалами на основе чередующихся слоев полупроводниковых материалов
различного состава (например, твердых растворов AlGaAs c различным
содержанием Al). При этом в качестве активной (светоизлучающей) области,
как правило, используются одна или несколько квантовых ям.
К числу основных преимуществ VCSEL по сравнению с традиционными лазерами
относятся малая угловая расходимость и симметричная диаграмма
направленности выходного оптического излучения, температурная и
радиационная стабильность, групповая технология изготовления и
возможность тестирования приборов непосредственно на пластине. Планарная
технология ВИЛ позволяет формировать интегрированные линейные массивы и
двумерные матрицы с большим числом индивидуально адресуемых
излучателей.
На практике для достижения высокого быстродействия необходима не только
тщательная оптимизация параметров активной области, эпитаксиальной
гетероструктуры в целом, а также топологии кристалла VCSEL. Технология
Коннектор Оптикс позволяет реализовать VCSEL спектрального диапазона 850
нм с рекордным быстродействием – до 40 Гбит/c в режиме прямой токовой
модуляции.
На сегодняшний день VCSEL, обеспечивающие скорость передачи данных 10
Гб/с, производятся всего несколькими ведущими компаниями,
преимущественно для реализации собственных передатчиков. В тоже время,
согласно утвержденным планам развития стандарта Infiniband, в кабелях
следующего поколения скорость передачи данных должна составлять 26
Гбит/с. Кроме того, новый интерфейс USB 3.0 будет работать со скоростью 5
Гбит/с с возможностью подключения оптоволокна, при этом протокол
передачи данных позволяет достичь 25 Гб/с в ближайшем будущем. Таким
образом, на рынке существует потребность в VCSEL, обеспечивающих
скорость передачи данных в диапазоне 25 Гбит/с и выше
.
|
