Инфракрасная оптоэлектроника на основе узкозонных наногетероструктур полупроводников А3В5

Объектом исследований являются узкозонные наногетероструктуры полупроводников А3В5 для инфракрасной оптоэлектроники, наноэлектроники и водородной энергетики, а также оптоэлектронные приборы на их основе. Основной целью исследований являлось создание узкозонных наногетероструктур, в том числе пониженной размерности, на основе полупроводников А3В5, изучение фундаментальных физических свойств полученных наногетероструктур и разработка на их основе оптоэлектронных приборов для инфракрасного диапазона. В ходе выполнения работ по теме, в 2021 году, изучены особенности зонной энергетической диаграммы гетероперехода InAs1-ySby/InAsSbP в интервале составов y<0.2. Исследованы в широком диапазоне температур (4.2−300 K) температурные зависимости электролюминесценции в асимметричных светодиодных структурах со ступенчатым гетеропереходом II типа InAsSb/InAsSbP. Проведено исследование процессов монополярного умножения горячих носителей заряда в многодолинных полупроводниках A3B5 в сильном электрическом поле. Впервые из спектров микроволнового поглощения в магнитном поле в структуре с квантовой ямой InAs/GaSb с инвертированным зонным спектром выявлены осцилляции магнитосопротивления, обусловленные резонансным рассеянием двумерных электронов на акустических фононах. Впервые изучен низкочастотный шум при комнатной температуре в InAsSbP/InAs оптопарах «светодиод-фотодиод» для анализаторов углеводородов. Впервые проведено исследование быстродействия GaSb/GaInAsSb/GaAlAsSb фотоприемников с мостиковым (air-bridge) фронтальным контактом на длине волны 1.9 мкм. Выбрана оптимальная конструкция одномодового WGM-лазера со сдвоенными резонаторами для спектрального диапазона 2.0−2.4 мкм. Изучены оптические и структурные свойства нанопленок Pd в атмосфере водорода и механизм генерации тока в структурах Pd/InP. Создан макет лавинного GaInAsSb/AlGaAsSb фотодиода с разделенными областями поглощения и умножения, с большим отношением коэффициентов ионизации дырок и электронов. Разработаны длинноволновые инфракрасные InAs0.6Sb0.4 фотодиоды с границей чувствительности до 11 мкм при комнатной температуре, неохлаждаемые GaSb/GaAlAsSb фотодиоды для работы для работы в составе спектрально-согласованных оптопар в ближней ИК области спектра. Определены перспективные области применения разработанных технологий и приборов.