Субмиллиметровая фотопроводимость в низкоразмерных полупроводниковых гетероструктурах

• Автор: Ерофеева, Ирина Викторовна
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 138 с. : ил.

1.1. Фотопроводимость гстероструктур СаАзАЮаАэ в условиях квантового эффекта Холла.

1.1.1. Квантовый эффект Холла.

1.1.2. Фотоотклик при циклотронном резонансе в условиях квантового эффекта Холла.

1.1.3. Фотоотклик на ДИК излучение в нсквантующих магнитных полях.

1.1.4. Механизм фототклика. Роль случайного потенциала в механизме

фотоотклика

1.2. Напряженные гетероструктуры СеОе.х8х с квантовыми ямами.

Глава 2. Фотоотклнк в гстсроструктурах СаАяАЮаАз с двумерным электронным газом.

2.1. Экспериментальная установка

2.2. Осцилляции Шубниковадс Гааза. Фотоотклик приемника на широкополосное излучение.

2.3. Фотоотклик приемника на монохроматическое излучение

2.4. Осцилляции продольного сопротивления в слабом неквантующем
магнитном поле
2.5. Изучение спектра фотоотютика приемника методом фурьеспсктроскопии
Глава 3. Перестройка полосы чувствительности приемника на циклотронном резонансе электронов в условиях квантового эффекта Холла.
3.1. Экспериментальная установка
3.2. Осцилляции Шубниковадс Гааза и фотоотклик приемника на излучение АЧТ
при межзонной подсветке. Эффект остаточной фотопроводимости.
3.3. Спектральные исследования перестройки приемника на циклотронном резонансе электронов в условиях квантового эффекта Холла
3.3.1. Изменение фотоотклнка приемника с изменением концентрации носителей при фиксированной частоте детектируемого излучения
3.3.2. Перестройка зон чувствительности в спектрах фогоотклика
3.4. Детектирование примесного излучения
3.4.1. Методика эксперимента
3.4.2. Полученные результаты.
3.5. Времена фотоотклика. Случайный потенциал.
3.5.1. Временные характеристики приемника на циклотронном резонансе
электронов в условиях квантового эффекта Холла.
3.5.2. Механизм фотоотклика. Случайный потенциал.
3.5.3. Методика эксперимента.
3.5.4. Зависимость постоянной времени приемника от магнитного поля.
Масштаб пространственных флуктуаций случайного потенциала
Глава 4. Исследование примесной фотопроводимости в многослойных гетероструктурах СсСе.х8х с квантовыми ямами методом фурье
спсктроскони и
4.1. Гстероструктуры ОсОе.х8х. характерные особенности
4.2. Экспериментальная установка для исследования спектров фотопроводимости
в гетероструктурах СеЛЗех
4.3. Спекгры фотопроводимости в гетероструктурах ОсОе8 с разной шириной квантовых ям
4.3.1. Спектральные особенности в фотоотклике гетероструктур с шириной квантовой ямы 0 Л
4.3.2. Спектры фотопроводимости в гетсроструктурах с широкой квантовой
4.3.3. Фотоотклик, связанный с примссыо птипа в гетероструктурах ОеОеБ.
4.4. Изменение спектров фотопроводимости гетероструктур СевеЗ под влиянием магнитного поля
4.5. Резонансные состояния акцепторов в гетероструктурах СеСе.х8х с
квантовыми ямами
Глава 5. Исследование гетероструктур СеОе.х8х с иомошыо ламп обратной волны
5.1. Экспериментальная установка
5.2. Фотопроводимость гетсроструктур СсЛЗе.х8х в длинноволновой части ДИК диапазона.
5.3. Примесное магнитопоглощение в гетероструктурах СеСе.х8х.
Заключение
Литература


В спектрах примесной фотопроводимости гетероструктур СсСс с остаточными акцепторами помимо линий, обусловленных фотоионизацией примесей, наблюдаются переходы на резонансные состояния, относящиеся к 2ой и 3сй подзонам размерного квантования. В спектрах примесной фотопроводимости и примесного поглощения в гетероструктурах СеСе с остаточными акцепторами в сильных магнитных полях доминируют переходы, энергия которых линейно возрастает с магнитным полем. Эти спектральные особенности связаны с переходами типа 2р для примесей, расположенных вблизи центров квантовых ям ве и барьеров Ое, а также на гстсрограницах. Данная работа выполнена в Институте физики микроструктур РАН. Основные результаты диссертации докладывались на Всероссийских совещаниях Наноструктуры на основе кремния и германия , Нижний Новгород и Нанофотоника , , , , , , Нижний Новгород, на 3, 4, 5 и 6 Российских конференциях по физике полупроводников , Москва , Новосибирск , Нижний Новгород , СанктПетербург, на 4, 6, 6, 9, И и Международных симпозиумах Наноструктуры физика и технология , , , , , , С. Петербург, 8 Международной конференции по мелким примесным центрам в полупроводниках , Монпелье, Франция, , и Международных конференциях по физике полупроводников , Берлин, Германия , Иерусалим, Израиль , Осака, Япония, 2 Российскоукраинском семинаре Нанофизика и наноэлектрон и ка , Киев, Украина, Международном симпозиуме по исследованию полупроводниковых приборов , Шарлоттесвнлль, США, Международной школе по материаловедению и электронной микроскопии , Халле, Германия, Международном симпозиуме по сверхбыстрым явлениям в полупроводниках , Вильнюс, Литва, и Международных симпозиумах по композиционным полупроводникам , СанктПетербург , Пара, Япония, Уральской международной школе по физике полупроводников , Екатеринбург, 9 и Международных конференциях по модулированным полупроводниковым структурам , Фукуока, Япония , Линц, Австрия. По теме диссертации опубликовано печатных работ А1А, в том числе статей в научных журналах и публикаций в сборниках тезисов докладов и трудов конференций, симпозиумов и совещаний. ГЛАВА 1. Квантовый эффект Холла Квантовым эффектом Холла называют явление, которое имеет место в системах с двумерным электронным газом при низких температурах в сильном магнитном поле и заключается в возникновении нескольких плато в зависимости холловской проводимости двумерного электронного газа аху от концентрации электронов п или от магнитного ноля В. В тех областях изменения независимой переменной п или В, где наблюдаются плато оху, диссипативная составляющая удельной проводимости охх а также и удельного сопротивления рхх обращается в нуль или, но крайней мере, проходит через минимум. В работе Новый метод очень точного определения постоянной тонкой структуры, основанный на измерении квантованного холловского сопротивления К. Клитцинга и др. МОПтранзисторе, в которых установлено, что при некоторых хорошо определяемых экспериментально значениях поверхностной концентрации носителей холловское сопротивление принимает не зависящие от 1еомстрии прибора фиксированные значения, определяемые только постоянной Планка и зарядом электрона. На рис. Оху1 и напряжения между потенциальными зондами рр Ох1 от потенциала затвора при постоянном магнитном поле, температура измерений Т 1. К в верхней части рис. МОПструктура, используемая в данной работе. Для наблюдения квантового эффекта Холла необходимо наличие двумерного электронного газа в исследуемой системе и выполнение условия квантования Ландау квантование электронного движения в сильном магнитном поле. Нормальное к поверхности электрическое поле, создаваемое в МОПструктуре напряжением на затворе, приводит к квантованию энергии движения электронов по нормали к границе полупроводникокисел на подзоны, а квантующее магнитное поле В превращает энергетический спектр двумерного электронного газа в совокупность дискретных уровней Ландау. Без учета спинового и долинного вырождения число состояний на каждом уровне Ландау Ль еВИ, где Ые квант потока.