Поглощение и эмиссия излучения инфракрасного и терагерцового диапазонов в микро- и наноструктурах в сильных электрических полях

Предлагается экспериментальное и теоретическое исследование поглощения и эмиссии света терагерцового и инфракрасного диапазонов из микро- и наноструктур в сильных латеральных электрических полях. Поглощение света терагерцового и среднего инфракрасного диапазонов свободными горячими электронами будет экспериментально и теоретически исследовано в микроструктурах на базе GaN в сильных электрических полях. Ожидается обнаружение поляризационной анизотропии поглощения света из-за анизотропии функции распределения горячих электронов по импульсу и анизотропии распределения неравновесных (горячих) оптических фононов в сильных электрических полях. Экспериментальные данные будут сравниваться с расчетом. Будет обнаружено и исследовано влияние сильного электрического поля на межзонное рекомбинационное излучение в микроструктурах и образцах на базе узкозонных полупроводниковых материалов – в InSb и твердых растворах InAsSb. Будет обнаружена поляризационная зависимость фото- и электролюминесценции в сильных полях. Такая зависимость обусловлена выстраиванием импульса электронов электрическим полем (анизотропией функции распределения горячих электронов по импульсу). Будет проведен расчет поляризационной анизотропии люминесценции с использованием кейновских оптических матричных элементов и сравнение расчета с экспериментом. Будет также исследована спектральная и поляризационная зависимость межзонной фотолюминесценции (ФЛ) в наноструктурах с квантовыми ямами (КЯ) InGaAs/GaAs в сильных латеральных электрических полях и при разных температурах решетки. Изменение спектральной и поляризационной зависимости ФЛ связано с перераспределением дырок в КЯ между уровнями тяжелых и легких дырок. Сравнение изменения спектров ФЛ при изменении температуры решетки и при приложении сильного электрического поля позволит найти зависимость температуры горячих носителей заряда Te от электрического поля Te(E). Расчет зависимости Te(E) будет сравниваться с расчетом с учетом накопления неравновесных оптических фононов.