ИНФРАКРАСНАЯ ОПТОЭЛЕКТРОНИКА НА ОСНОВЕ УЗКОЗОННЫХ НАНОГЕТЕРОСТРУКТУР ПОЛУПРОВОДНИКОВ A3B5

Объектом исследований являются узкозонные наногетероструктуры полупроводников А3В5 для инфракрасной оптоэлектроники, наноэлектроники и водородной энергетики, а также оптоэлектронные приборы на их основе. Основная цель работы − выращивание 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 ближнего и среднего инфракрасного диапазона. В ходе выполнения работ по теме, в 2022 году, предложен путь подавления процесса безызлучательной Оже-рекомбинации в гетероструктурах на основе твердого раствора InAs1-ySby при высоких температурах. Изучены электролюминесцентные свойства асимметричных светодиодных гетероструктур InAs/InAsSb/InAsSbP в диапазоне температур 4.2−300 K. При низких температурах (<30 K) в спектрах данных структур впервые наблюдалось стимулированное излучение в области длин волн 4.1−4.2 мкм. Исследована анизотропия коэффициентов ионизации электронов в многодолинных полупроводниках типа GaAs и InP. Проанализированы механизмы разогрева p-InAsSbP/n-InAsSb диодов. Исследованы датчики с рабочей длиной волны 3.4 мкм и 4.2 мкм, работающие на основе эффекта многократно нарушенного полного внутреннего отражения. Изучена природа шумов p-InAsSbP/n-InAs/n+-InAs диодов, подвергнутых воздействию гамма-излучения. Разработаны быстродействующие GaInAsSb/GaAlAsSb фотоприемники с большим диаметром чувствительной площадки для оптопар «диодный лазер-фотодиод», которые показали эффективность при работе в системах прецизионной диодной лазерной спектроскопии для газоанализа. Разработана новая технология создания быстродействующих InAs/InAsSbP фотоприемников с мостиковым (air-bridge) фронтальным контактом. Впервые созданы структуры на основе n-InP с применением золь-гель тонких пленок, содержащих наночастицы Pd, и изучено влияние водорода на их свойства. Впервые обнаружено новое явление - каскад неустойчивостей импеданса в структуре Pd/oxide/InP. Предложена модель, объясняющая возможность существования серии последовательных особенностей импедансных характеристик в слоистой структуре. Созданы сенсоры водорода на основе структур Pd/InP и Pd/oxide/InP. Определены области применения разработанных технологий и приборов.