Фотоника и оптоэлектроника на основе наногетероструктур полупроводников А3В5 для экологического мониторинга, водородной энергетики и медицины

Объектом исследований являются наногетероструктуры на основе узкозонных полупроводников А3В5 для экологического мониторинга, водородной энергетики и медицины, а также оптоэлектронные приборы на их основе. Основная цель работы − создание наногетероструктур на основе узкозонных полупроводников А3В5, изучение фундаментальных физических свойств данных наногетероструктур и разработка на их основе источников и приемников инфракрасного (ИК) спектрального диапазона для актуальных задач современной фотоники и оптоэлектроники. В ходе выполнения работ по теме, в 2024 году, с помощью бесконтактной методики ЭПР исследованы магнитотранспортные свойства наногетероструктур на основе композитных квантовых ям AlSb/InAs/GaSb с инвертированным зонным спектром, выращенных методом газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений на подложках n-GaSb и n-InAs. Впервые для одиночной квантовой ямы в узкозонной гетероструктуре на основе твердых растворов в системе In-As-(Sb,P) получена интенсивная электролюминесценция при комнатной температуре. Изучены оптические и электрические характеристики светодиодных гетероструктур II типа n–InAs/n–InAsSb/p-InAsSbP в диапазоне температур 4.2–300 К. Изучено двумерное распределение интенсивности теплового излучения и температуры в p-n-гетероструктурах на основе InAs0.9Sb0.1, выращенных на подложках n-InAs. Выявлено существенное различие в распределении температуры на поверхности образца при прямом и обратном смещении, что объясняется влиянием работы теплового насоса, инициируемого электрон-фононным взаимодействием на p-n-переходе и диодных контактах при U < 0. Впервые исследована охлаждающая способность контакта Me/n-InAs. Обнаружена генерация тока в диодах Шоттки Pd/InP в газовой среде, содержащей 10−100 об.% водорода, что подтверждает возможность создания водородных генераторов тока на основе диодной структуры Pd/InP. Проведено исследование вольт-амперных характеристик приборных структур A3As и A3Sb со слоем естественного оксида методом проводящей атомно-силовой микроскопии. Определены области применения разработанных технологий.