Исследование управляемого поглощения на свободных носителях в полупроводниках в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ

1. ВЛИЯНИЕ СЛОЯ ПОЛУПРОВОДНИКА С УПРАВЛЯЕМОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ

НА РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПЛОСКОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ

§ I.I. Взаимодействие миллиметровых и субмиллиметровых волн со свободными носителями зарядов

§ 1.2. Модуляция прошедшей и отраженной волны однородным слоем с управляемой проводимостью.

§ 1.3. Некоторые возможности уменьшения коэффициента отражения.

§ 1.4. Дифракция на слое с неоднородной проводимостью.

§ 1.5. Модуляция при инжекции из р-п перехода.

§ 1.6. Краткие выводы.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ УПРАВЛЯЕМОГО ПОГЛОЩЕНИЯ

В ГЕРМАНИИ.

§ 2.1. Поглощение и отражение миллиметровых и субмиллиметровых волн германием

§ 2.2. Конструкция полупроводникового элемента.

§ 2.3. Исследование распределения потенциала, концентрации неравновесных носителей заряда и ослабления в активной области модуляторного элемента. Ю

§ 2.4. Влияние механических дефектов на поверхности модуляторного элемента на характеристики модулятора

§ 2.5. Характеристики модулятора при низких температурах.

§ 2,6. Краткие выводы.

3. МНОГОКОНТАКТБЫЕ СТРУКТУРЫ.

§ 3.1. Структура с микродроссельной развязкой.

- 3 г Стр.

§ 3.2. Слоистая структура.

§ 3.3. Структура с решеткой малых контактов в объеме на основе эпитаксиального кремния.

§ 3.4. Мозаизная структура.

§ 3.5. Краткие выводы.

4. ДИФРАКЦИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ НА НЕОДНОРОДНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В ПОЛУПРОВОДНИКЕ.

§ 4.1. Полупроводниковые дифракционные структуры с фотогенерированной электронно-дырочной плазмой.

§ 4.2. Распределение избыточной концентрации носителей заряда в дифракционных элементах.

§ 4.3. Экспериментальная установка для исследования дифракции.

§ 4.4. Дифракция электромагнитной врлны на периодически неоднородной фотогенерированной плазме в германии.

§ 4.5. Быстродействие

§ 4.6. Зонные пластинки

§ 4.7. Дифракционные системы с электронно-дырочной плазмой, создаваемой контактной инжекцией.

§ 4.8. Краткие выводы.

Радиофизика и квантовая электроника определены в решениях КПСС и Советского правительства в качестве одного из основных направлений развития народного хозяйства СССР. Одной из важных задач радиофизики является задача управления электромагнитным излучением, поскольку многие вопросы радиоизмерений, локации, связи не могут быть успешно решены без применения различных методов управления потоком электромагнитного излучения. При решении этих вопросов в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн заслуживают внимания методы управления, использующие оптические свойства полупроводниковой плазмы, характерные для фотонов малой энергии, а именно, механизм поглощения на свободных носителях заряда.

Несмотря на то, что в настоящее время промышленность изготовляет р IП -диоды для модуляции электромагнитного излучения, в миллиметровом особенно в его коротковолновой части, и субмиллиметровом диапазонах, где pit] -диоды неприемлимы, наиболее целесообразны объемные структуры с управляемой электронно-дырочной плазмой, подобно разработанным в настоящей работе, например, пластинка полупроводника, работающая на "просвет" в виде окна или транспаранта с управляемой прозрачностью. При этом увеличивается мощность рассеяния и полоса пропускания.

Поскольку электрофизические свойства плазмы и ее распределение могут меняться в широких пределах под влиянием внешних воздействий, то функциональные возможности такого транспаранта очень велики. Исследованию применения поглощения в плазме для управления излучением посвящено уже большое количество работ.

В настоящее время поглощение электромагнитного излучения

- 6

На свободных носителях заряда изучено недостаточно. В работах I / I / - / 4 / описаны результаты, полученные за последние 20 лет.

Наибольшее количество экспериментальных работ, описывающих оптические свойства полупроводников проведено в ИК области спектра и СВЧ. В исследуемом диапазоне длин волн 0,0М см.подобных исследований значительно меньше. Из наиболее ранних -это работы / 5 / и / 6 /, в которых описывается измерение влияния свободных носителей заряда на диэлектрическую проницаемость и потери германия на длине волны 1,24 мм. Работа / 7 / посвящена экспериментальной проверке на длине волны 8,6 мм зависимости коэффициента поглощения полупроводника от его удельной электропроводности, предсказываемой классической теорией Друде--Лоренца-Кронига. Экспериментальные данные хорошо согласуются с расчетными. В работе / 8 / измерено поглощение кремния п-тит л па с концентрацией носителей заряда 4*10 см , облученного быстрыми нейтронами в области 40+100 мкм. Показано, что поглощение свободными носителями при этой концентрации удовлетворительно описывается формулой Друде-Кронига.

В диапазоне 100+300 мкм / 9 / исследовано поглощение кремния с удельным сопротивлением 15 ом.см и высокоомного компенсированного. Показано, что в этом диапазоне поглощение свободными носителями можно количественно описать с помощью уравнений Друде-Кронига, если принять во внимание наличие носителей с различной эффективной массой. В работе / 10 / показывается применимость полуклассических соотношений для описания связи между коэффициентом отражения электромагнитной энергии от полупроводников и их электрофизическими свойствами. Приведены экспериментальные данные для кремния с удельным сопротивлением 0,03*10,5 ом.см в 2-миллиметровом диапазоне длин волн. Ранее

- 7

Подобный эксперимент был проведен на длине волны 4 мм / II /. I Приведенный выше перечень работ свидетельствует о том, что в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах полный спектр не построен даже для германия и кремния.

В исследуемом диапазоне длин волн наиболее целесообразны объемные структуры в виде слоя полупроводника с управляемыми свойствами электронно-дырочной плазмы. Воздействие такого устройства на излучение будет определяться геометрией образца и величиной и законом распределения концентрации носителей заряда в слое. Если распределение неоднородно, то может наблюдаться отклонение луча / 12 / и дифракция / 13 /, / 14 /. Таким образом, слой полупроводника с управляемыми параметрами может служить базовым элементом для построения систем управления потоком электромагнитной энергии. В связи с этим представляет интерес выяснение закономерности изменения коэффициентов пропускания и отражения слоя и их фаз при изменении проводимости полупроводника в исследуемом диапазоне длин волн.

Одна из первых попыток расчета параметров слоя с однородной проводимостью была предпринята в 1960-61 г. в работах / 15/и / 16 /, где отмечается сложность расчетов и приводится таблица нормированных толщин пластинок германия и кремния в случае нормального падения волн с частотой 10*® Гц в свободном пространстве и полностью перекрывающих волновод, при которых коэффициент передачи через образец максимально зависит от проводимости образца, а фазовый сдвиг не меняется. Приведены значения толщин, при которых амплитуда отраженной волны не зависит от проводимости, а фаза изменяется, и значения толщин, при которых фаза отраженной волны неизменна, а амплитуда зависит от проводимости. Данные справедливы при условии постоянства частоты и проводимости слоя.

- 8

Г В работе / 17 / (1963 г.) были проведены расчеты с использованием приближения линии с распределенными параметрами, когда образец прямоугольной формы полностью перекрывает волновод, модуля коэффициента пропускания и отражения по полю от проводимости и толщины для германия и кремния на частоте 10*® Гц.

В работах / 18 / и / 19 / (1968-69 г.) вычислена зависимость коэффициента пропускания для германия от нормированной толщины и параметра проводимости для длины волны 4,82 мм. на основе расчетов, которые были приведены в / 17 /. Однако применение проводимости, как параметра в этих работах требует громоздких расчетов для каждой длины волны и создает большие неудобства при рассмотрении свойств слоя в диапазоне частот.

Нами при расчете модуляторов (1962-65 г.) были применены относительные параметры слоя, что позволило получить аналитические и графические зависимости оптических и модуляционных характеристик однородного слоя, которые могут быть применены в любом диапазоне длин волн - СВЧ, ММ, СубММ и Ж - для случая нормального падения волны как в свободном пространстве, так и в металлических волноводах. При этом учитывалась инерционность свободных носителей заряда.

Изменение концентрации и распределения электронно-дырочной плазмы в слое полупроводника наиболее удобно и эффективно достигается путем инжекции носителей из нелинейных электрических контактов. В этом случае слой полупроводника будет представлять собой диод с геометрией базы, выбраной таким образом, чтобы она полностью перекрывала поток высокочастотной энергии.Причем управляющие контакты должны находиться вне потока электромагнитной энергии, либо располагаться так, чтобы практически не влиять на распространение волны / 52 /. Зависимость коэффициентов ослабления и отражения таких структур от плотности уп

Гравлякяцего тока будет определяться не только уровнем инжекции,' но и распределением электронно-дырочной плазмы, если расстояние между контактами превышает диффузионную длину носителей заряда. Неоднородное распределение электронно-дырочной плазмы в поглощающем объеме может привести к искривлению фронта падающей волны и, как следствие этого, к дефокусировке луча,фокусировке или отклонению луча в пространстве. Поэтому представляет интерес расчет характеристик модуляторного элемента не только в случае диодов с тонкой базой, но и для диодов с длинной базой.

Распределение концентрации неосновных носителей заряда в базе диода всесторонне рассмотрено для различных условий относительно уровня инжекции, геометрии образца, типа невыпрямляю-щего тылового контакта, концентрации примесей, электрического поля в базе диода и т.п. однако без учета изменения времени жизни носителей от концентрации во время инжекции, поскольку системы нелинейных уравнений, описывающая поведение инжектированных носителей в полупроводник может быть решена аналитически приближенно, при различных ограничениях и многочисленных аппроксимациях, в частности, при условии постоянства времени жизни неосновных носителей заряда. В работе / 23 / отражено состояние вопроса и приведена достаточно полная библиография за последние 20 лет.

Однако, в процессе модуляции концентрация носителей может меняться от малых уровней до высоких, когда необходимо учитывать значительное изменение времени жизни от концентрации носителей. В работе / 24 / проведен расчет распределения концен-травди неосновных носителей заряда вдоль базы длинного р-п-п+ -диода, с учетом изменения времени жизни носителей в зависимости от концентрации. Следует заметить, что аналитические методы расчета полупроводниковых диодов даже простой геометрической I формы требуют идеализации процессов, протекающих в базе диода, а результаты обычно имеют громоздкий вид, затрудняющий их интерпретацию и вычисляются обычно численным интегрированием,как это имеет место в работе / 24 /. При исследовании многоэлектродных управляющих диодов и дифракционных элементов или элементов со сложной обработкой поверхности, аналитические методы становятся мало пригодными в расчетах таких структур. Здесь наиболее приемлемым может быть графоаналитический метод расчета, предложенный в работе / 25 / для расчета канальных транзисторов, который дает возможность сравнительно простыми средствами производить расчет сложных конструкций полупроводниковых элементов произвольной геометрической формы с учетом различных эффектов, имеющих место в отдельных участках объема и поверхности полупроводника.

Одним из первых сообщений о поглощении на свободных носителях, инжектируемых в германий п-типа (диапазон коротких Ж волн является статья Гибсона, опубликованная в 1953 г. (1,8* * 12 мкм). / 26 /, а в работе / 27 / описан модулятор для длин волн 1+5 мкм в виде диода с р-п переходом, который при токе 2А вызывал изменение прошедшей мощности ^ 50%. Несколько позже этот метод модуляции стал применяться в диапазоне СВЧ.

На радиофизическом факультете Харьковского Ордена Трудового Красного Знамени и Ордена Дружбы Народов Госуниверситета им.A.M. Горького за период 1960-1967 г. были разработаны и исследованы полупроводниковые объемные амплитудные модуляторы миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов на основе диэлектрических волноводов (средняя длина волны 4,1,5, 2, 0,86 мм), на основе металлических волноводов прямоугольного сечения и для квазиоптических линий передачи (средняя длина волны 8.

- II pr. .0,3 мм), со следующими характеристиками: начальные потери i менее I дБ в миллиметровом диапазоне и не более 3 дБ в субмиллиметровом диапазоне, изменение ослабления ^ 20-25 дБ при управляющем токе 50 мА и напряжении питания ~ 1,2-2,5 В, быстродействие 10 кГц на уровне 0,5, ширина полосы + 10$ и шире.

Одновременно в I960 - 62 гг. в зарубежной печати появились сведения о модуляторах миллиметрового диапазона на основе pln--диодов, которые обычно представляли собой элемент, вытянутый вдоль средней линии волновода / 29 / или стержень, расположенный вдоль тракта / 30 /. В настоящее время имеется большое количество публикаций, посвященных свойствам и применению полупроводниковых модуляторов электромагнитных волн, в том числе несколько монографий и обзоров / 31 / - / 34 /.

Исследования дифракции на свободных носителях зарядов проводилось, в основном, в ближней Ж области на краю собственного поглощения полупроводников, где коэффициент поглощения очень мал даже при высоких концентрациях носителей заряда и дифракция о возникает за счет изменения показателя преломления ~ 10 + + Ю"4, так что решетку можно рассматривать как чисто фазовую а на ее формирование требуются большие мощности. Основное количество исследований посвящено явлению самодифракции на свето-идуцированных фазовых решетках в различных полупроводниках,Например, / 20 /, / 21 /.

В работах / 12 /, / 13 /, / 35 / описываются некоторые возможности отклонения луча за счет изменения показателя преломления при неоднородном распределении носителей вблизи края собственного поглощения. Появились работы, посвященные исследованию дифракции на фотогенерированных решетках в Sl , Cd 5е, CdS^x $ ex в пленочных волноводах в ближней Ж области (Я^1,05 мкм)/22/,

V~28 /, / 36 /. Решетки здесь сформированы за счет интерферен- ' ции лучей от двух внешних по отношению к волноводу лазеров мощностью МО2 МВт/см2, работающих в импульсном режиме. Получена эффективность дифракции ~ 45$ TMQ моды в волноводе из Я^-х^* при протяженности решетки вдоль волновода 10®Я.

Однако следует заметить, что ряд задач может быть решен более эффективно с помощью объемных структур, а не волноводных: -- это задачи управления большими мощностями, получение низких вносимых потерь, управление в системах с дифракционным ограничением, например, при голографической обработке данных и в системах космической связи.

В миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах, где поглощение и изменение показателя преломления может быть весьма значительными, полупроводниковые дифракционные структуры следует рассматривать, как амплитудно-фазовые или амплитудные решетки. В работах / 14 /, / 37 /, проводившихся нами в рамках договора о творческом содружестве ХГУ и ИРЭ АН УССР и по НИР 31-76 / 65 /, описаны исследования дифракции миллиметровых волн на объемных структурах с периодически неоднородным распределением электронно-дырочной плазмы в условиях амплитудной модуляции электромагнитной волны, осуществляемой фотогенерацией или инжекцией из нелинейных контактов неравновесных носителей заряда при малых мощностях управления ( ^ 10 мВт/см2).

Таким образом, из вышеизложенного следует, что несмотря на обилие работ по полупроводниковым модуляторам, вопрос изучен далеко не полностью. В частности, недостаточно экспериментальных данных относительно оптических свойств полупроводников в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн; нет достаточно полного анализа влияния объемных структур с управляемой электронно-дырочной плазмой на распространение электромаг

- 13

Битной волны; распространенные приближенные соотношения для малых и больших уровней инжекции не дают всех решений для условий поглощения и отражения, так как управление может производиться во всем возможном диапазоне уровней инжекции; значительный интерес представляет разработка и исследование многоконтактных управляющих элементов, в том числе в интегральном исполнении, для увеличения эффективности и быстродействия модуляторов, а также для создания дифракционных структур; необходимы исследования влияния поверхности и температуры на характеристики управляющих элементов.

Исследование дифракции электромагнитных волн на неоднородной электронно-дырочной плазме, в ММ и СубММ диапазонах, насколько нам известно не проводилось. Однако такие исследования особенно в объемных структурах, имеет большое значение,поскольку это явление может быть использовано для создания целого класса полупроводниковых приборов с управляемым шагом и формой неоднородности, позволяющих осуществлять анализ, управляемое отклонение, ответвление, фокусировку и т.п.электромагнитного излучения в широком диапазоне спектра.

Решению этих задач и посвящена данная диссертационная работа. Цель - исследование влияния поглощения на свободных носителях заряда и полупроводнике на распространение электромагнитной волны в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах, а также применение полученных результатов для практических целей.

Основными положениями работы, выносимыми на защиту, являются следующие:

I. Методика расчета характеристик модуляторных и дифракционных структур с распределением электронно-дырочной плазмы,регулируемым фотоинжекцией или инжекцией из системы нелинейных переходов.

Г~ - Расчет в приближении геометрической оптики основных ха- I рактеристик дифракционного элемента в виде слоя полупроводника с периодически неоднородной электронно-дырочной плазмой, представляющего собой амплитудную синусоидальную решетку.

- Расчет ослабления и коэффициента отражения модуляторного элемента в виде диода с тонкой базой от плотности управляющего тока через р-п переход для малых и больших уровней инжекцни.

- Построение метода расчета зависимости концентрации носителей заряда, ослабления и коэффициента отражения от плотности тока, протекающего через р-п переход и расстояния от р-п перехода с учетом зависимости времени жизни от концентрации носителей заряда и влияния электрического поля на длину диффузии, позволяющего производить расчет сложных конструкций диодов и модуляторных элементов с любой протяженностью базы и полупроводниковых дифракционных элементов с учетом различных эффектов, имеющих место в отдельных участках базы и прилегающей к ним поверхности полупроводника.

- Конструкции и технология полупроводниковых амплитудных модуляторов миллиметровых и субмиллиметровых волн и результаты экспериментального исследования в диапазоне температур от комнатной до азотной.

2. Разработаны и исследованы реальные многоконтактные полупроводниковые структуры определены пути и разработаны способы увеличить эффективность и быстродействие модуляторов при одновременном обеспечении значительных размеров элемента, а также создавать различные дифракционные устройства с управляемыми свойствами, работа которых обусловлена расположением групп контактов или последовательностью их включения.

- Мозаичная структура, имеющая на боковых поверхностях пластинки полупроводника систему р-п переходов, которые при подаче

- 15

Управляющего напряжения на торцевые контакты работают одним ( краем как инжектор, а другим как коллектор неосновных носителей.

- Структура с индуктивной микродроссельной развязкой, в которой с целью развязки управляемого и управляющего сигналов, р-п переходы и невыпрямляющие контакты могут быть выполнены в виде змеевидных спиралей, расположенных на одной стороне или на двух противолежащих сторонах полупроводниковой пластины.При большом количестве спиралей возможна модуляция широких пучков с произвольной поляризацией.

- Слоистая структура в виде стопы из плоских тонких диодов. Значительное увеличение быстродействия обеспечивается за счет управления концентрацией носителей не по всему объему базового слоя, а только вблизи р-п перехода (поглощающая "стенка").

- Структура с решеткой малых контактов в объеме на основе эпитаксиального кремния.

3. Результаты исследования дифракции электромагнитной волны в ММ диапазоне длин волн на неоднородной электронно-дырочной плазме в германии.

- Конструкции и технология изготовления полупроводниковых дифракционных элементов. ^ - ■

- Метод фотоклиброваиного точечного зонда для определения концентрации неравновесных носителей заряда в полупроводнике.

- Результаты экспериментального исследования дифракции электромагнитной волны на периодически неоднородной фотогене-рированной электронно-дырочной плазме в германии.

- Дифракционные свойства полупроводникового элемента с периодически неоднородной плазмой, управляемой инжекцией из системы р-п переходов, у которых изменение шага осуществлялось переключением управляющего сигнала между различными группами ф-п переходов. '

- Фокусирующие свойства полупроводникового элемента в виде слоя полупроводника с линейно неоднородной электронно-дырочной плазмой, распределенной по закону зонной пластинки Френеля. Возможность управления фокусным расстоянием.

- Управляемые фокусирующие свойства полупроводниковой зонной пластинки Френеля.

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и 10 приложений. Объем работы 150 стр.текста, 13 таблиц, 100 ри- \j сунков, 87 наименований цитированной литературы.

В первой главе рассмотрены основные соотношения, характеризующие распространение электромагнитной волны при поглощении на свободных носителях заряда и рассчитаны основные оптические коэффициенты от частоты и проводимости в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне для германия. Даны рекомендации по выбору полупроводникового материала для модуляторных дифракционных элементов.

Проведен расчет зависимости коэффициентов отражения и пропускания и их фаз, а также начальных потерь и коэффициентов модуляции прошедшей и отраженной волны от параметров однородного слоя полупроводника с управляемой проводимостью для случая падения плоской электромагнитной волны в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне длин волн. Учитывалась инерционность свободных носителей заряда. Рассмотрены частотные характеристики слоя и условия его согласования.

Проведен расчет изменения коэффициентов отражения и пропуск кания слоя, от плотности тока, когда управление осуществляется инжекцией из р-п перехода. Для учета влияния изменения времени жизни носителей заряда от их концентрации и влияния электрического поля на длину диффузии использовался метод последовательных

- 17 приближений. Этот метод позволяет проводить расчет сложных конструкций диодов и модуляторных элементов с учетом дефектов в базе и на поверхности.

Для слоя германия с периодически неоднородным распределением электронно-дырочной плазмы проведен расчет интенсивности нулевого максимума прошедшей волны, эффективности дифракции в прошедших и отраженных лучах, интенсивности зеркально отраженной волны, для прошедшей и отраженной волны в зависимости от относительной толщины слоя полупроводника, проводимости и фактора конкретности. Вторая глава посвящена экспериментальному исследованию поглощения и отражения слоя германия с управляемой проводимостью, а так же разработке и исследованию амплитудных модуляторов для различных видов тракта в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн. Описаны конструкции и технология. Проведены экспериментальные исследования характеристик двухконтактных модуляторных элементов - ослабления, отражения,-от плотности тока через р-п переход, распределения концентрации неравновесных носителей заряда, геометрии базы, состояния поверхности, температуры и частоты управляющего сигнала.

В третьей главе описаны результаты разработки и исследования многоконтактных структур, обеспечивающих высокое быстродействие и эффективность управления в том числе и в трактах относительно большого поперечного сечения.

Четвертая глава посвящена исследованию дифракции электромагнитной волны миллиметрового диапазона на неоднородной фото-генерированной или инжектированной из р-п переходов электронно-дырочной плазме и применению в системах управления. Такие исследования в миллиметровом диапазоне проводятся, по-видимому впервые.

В заключении обсудцаются основные результаты проведенных ис

- 18

Следований, выводы, рекомендации, а также указаны перспективы I дальнейших исследований.

В приложениях описаны конструкции полупроводниковых модуляторов в различных видах тракта и некоторые возможности их применения для стабилизации уровня мощности и визуализации изображений в ММ и СубММ волнах.

Результаты работы докладывались и обсуждались на Ш Всесоюзной конференции МВО/. СССР по радиоэлектронике. Киев, 1959 г., 1У Всесоюзной конференции МВО СССР по радиоэлектронике, Харьков I960 г., I Всесоюзной научно-техническом совещании по радиоизмерительной технике, Москва 1961 г., Всесоюзной научно-технической конференции по радиотехническим измерениям, Новосибирск, 1967 г., научно-техническом семинаре по вопросам техники ММ и СубММ волн, Москва 1963 г., Всесоюзном семинаре по технике ММ и СубММ волн, Харьков 1972 г., научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава IW ХГУ в 1970 - 1983 г.г.

Основные положения диссертации опубликованы в / 14,37,49, 51,52,63,64,71-73,81-83,85-87 /.

Г I. ВЛИЯНИЕ СЛОЯ ПОЛУПРОВОДНИКА С УПРАВЛЯЕМОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ | НА РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ

Настоящая глава посвящена расчету основных характеристик объемных полупроводниковых структур для управления потоком электромагнитной энергии. Они представляют собой пластинку полупроводника, полностью перегораживающую волновой тракт,с двумя или с системой переходов (контактов) для управления концентрацией и распределением электронно-дырочной плазмы, или пластинку, в которой концентрация и распределение электронно-дырочной плазмы устанавливается и регулируется путем фотоинжек-ции. Это дает возможность проводить расчет модуляционных характеристик таких структур на основе модельной задачи слоя с управляемой проводимостью.

Такой слой модулирует падающую на него волну: и1ых 'fiV*U,9х ; и01? = {к и6х, гДе У&ых и Uo'p - амплитуда прошедшего через слой и отраженного от него сигнала;

Ufa- амплитуда электромагнитного излучения, поступающего на слой;

Т - коэффициент пропускания слоя по мощности;

R - коэффициент отражения слоя по мощности.

Значения R , Т , Ф , У определяются геометрией образца (а именно, толщиной слоя полупроводника на пути распространения электромагнитной волны) и электрофизическими параметрами полупроводника - диэлектрической проницаемостью £ и удельной электропроводностью б* , которые зависят от концентрации и распределения электронно-дырочной плазмы в слое.

Это позволяет провести расчет зависимости R , / , Я0 , У

Ьт величины управляющего сигнала, как для однородного, так и ' для неоднородного распределения концентрации свободных носителей заряда, а также основных характеристик дифракционных систем таких, как интенсивность нулевого максимума прошедшей и отраженной волны, эффективности дифракции в прошедших и отраженных лучах в зависимости от относительной толщины слоя полупроводника и модуляции его проводимости.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ '

Диссертация посвящена разработке перспективного направления в радиофизике - исследованию управляемого поглощения и дифракции на электронно-дырочной плазме с целью создания эффективных устройств для управления электромагнитным излучением в

Г; миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах волн. В раюоте получены следующие основные результаты:

I. На основе модели - плоский слой с управляемой проводимостью - проведен расчет и экспериментальное исследование модуляционных характеристик объемных структур с однородным и неоднородным распределением электронно-дырочной плазмы и дифракционных свойств структур с неоднородным распределением плазмы, с учетом инерции носителей заряда на основе соотношений Друде-До-ренца. Полученные результаты могут быть использованы в области спектра, где энергия фотона значительно меньше энергии носителей заряда, обусловленной тепловым движением faсрк Т .

1) даны рекомендации по части выбора полупроводникового материала для управляемых активных структур;

2) эффективность модуляции и дифракции является периодической функцией параметра сf . При любом начальном удельном сопротивлении образца можно получить максимальное значение коэффициента модуляции и эффективности дифракции, выбрав относительную толщину, кратной 0,5;

3) отношение начальной удельной электропроводности к толщине образца, при котором получается максимальное значение эффективности модуляции и дифракции практически постоянно для определенного уровня модуляции проводимости образца. Это позволяет использовать один и тот же образец в различных участках спектра, где выполняется это условие, без изменения характеристик;

- 233

4) проведен расчет зависимости коэффициента отражения и ослабления электромагнитной волны от плотности управляющего тока для полупроводниковых элементов с инжекцией неравновеоных носителей из р-п перехода для двух типов тылового контакта - п-п+ и 11 овлического"рекомбинационного. Показано, что для структур с тонкой базой ослабление и отражение в области малых уровней инжекции линейно зависит от плотности управляющего тока, а при высоких уровнях инжекции рост происходит по закону 1/2. В области средних уровней инжекции ввиду трудностей аналитического расчета предложен графоаналитический метод расчета с использованием метода последовательных приближений.

Согласно экспериментальных данных с расчетом выполняется до ослаблений~ 25 дБ, затем при дальнейшем увеличении плотности тока наблюдается уменьшение ослабления в волноводном тракте и полосковых волноводах из-за влияния импеданса между образцом и широкой стенкой волновода или плоской, где вектор Е перпендикулярен поверхности образца;

5) с понижением температуры от 300 до 77°К быстродействие полупроводниковых структур управляемых инжекцией из р-п+ перехода возрастает. Изменение интенсивности промодулированного сигнала зависит от постоянного смещения. Когда постоянное смещение отсутствует, амплитуда промодулированного сигнала уменьшается с понижением температуры, так как при этом сопротивление базы растет. При постоянном смещении, достаточном для инверсии температурной зависимости тока, эффективность модуляции возрастает.

П. Разработаны и исследованы многоконтактные полупроводниковые структуры, которые позволяют увеличить эффективность и быстродействие модуляторов при одновременном обеспечении значительных размеров элемента, а также могут служить в качестве дифракционных элементов с управляемым шагом, работа которых обусловлена расположением и последовательностью включения контактов. Структуры могут быть использованы в любом виде тракта, в том числе и для управления пучками относительно большого поперечного сечения 0 5*10 мм. Ограничения быстродействия предложенных структур те же, что и в транзисторной электронике:

1) модулятор инжекционно-экстракционного типа с достаточно малыми расстояниями между контактами, выполненными в виде гребенок р-п переходов и неактивных. Экспериментальные исследования показали, что при высокой эффективности модуляции, быстродействие может быть увеличено на несколько порядков по сравнению с двухконтактной структурой тех же размеров;

2) структура с микродроссельной развязкой СВЧ и модулирующего сигналов, выполненная в виде пластинки полупроводника с контактом в виде плоских змеевидных спиралей, может быть использована для модуляции излучения произвольной поляризации;

3) структура с мозаикой нелинейных контактов на поверхности или в объеме двухэлектродного модулятора, нечувствительна к поляризации излучения при размерах мозаик значительно меньших длины волны, или при соответствующей конфигурации мозаик. Экспериментальные исследования показали, что такая конструкция обеспечивает более глубокую модуляцию при высоком быстродействии.

Ш. Проведено исследование дифракции электромагнитной волны на неоднородной электронно-дырочной плазме в германии в условиях амплитудной модуляции волны:

I) эксперименты и расчеты, проведенные в условиях (о** с! I» и при малых и средних уровнях фото и контактной инжекции (Г^ЫЕ , чтобы можно было не учитывать изменения показателя преломления, показали, что полупроводниковые элементы с

Периодически неоднородной концентрацией носителей заряда обеспечивают четкую картину дифракции с управляемыми параметрами и могут быть использованы для ответвления, анализа, фокусировки и т.п. электромагнитного излучения в миллиметровом и других участках спектра.

В этих условиях эффективность дифракции ^ 10" Направление дифракционных максимумов линейных периодических решеток определяется известным в оптике соотношением;

2) сопоставление экспериментальных данных с расчетными зависимостями, полученными в предположении амплитудного характера модуляции волнового фронта со 6 и I показало, что экспериментальные значения интенсивности в нулевом максимуме и эффективности дифракции в пределах точности эксперимента (+10$) удовлетворительно согласуются с расчетом;

3) рассмотрены фокусирующие свойства линейной и кольцевой полупроводниковых решеток с коэффициентом пропускания, являющимся периодической функцией квадрата расстояния от центра решетки (зонные пластинки). Показано, что положение фокуса определяется шагом неоднородности согласно соотношению геометрической оптики. Имеется возможность менять условия создания неодно-родно-плазмы и соотношение проводимости различных участков полупроводника, а следовательно, положение фокуса, размеры и интенсивность в фокусе;

4) формирование дифракционных систем возможно в течение достаточно короткого промежутка времени. В данной работе для почти собственного германия время возникновения плазмы при включении сигнала и рассасывание при выключении составляет 10 мксек и 100 мксек соответственно, и может быть снижено значительно. Это позволяет использовать дифракционные системы в импульсном режиме. При формировании решетки с переменным шагом открывается возможность поимпульсного анализа спектра сигнала с постоянной 1 угловой установкой приемного рупора индуцирующей системы, или с установкой системы рупоров с малым угловым раскрывом;

5) предложенные методы получения дифракционных систем фотогенерацией электронно-дырочной плазмы при проекции на пластинку полупроводника изображения соответствующей дифракционной системы или инжекцией из нелинейных контактов позволяют в широких пределах менять шаг решетки и интенсивность дифракционной картины, в первом случае - путем изменения условий проекции и соотношения проводимоетей освещенных и неосвещенных областей, во втором - переключением групп контактов и изменением величины управляющего тока. Переключение управляющего сигнала между различными контактами может осуществляться с помощью электронной коммутирующей схемы, в частности ИС на полупроводниках, которая может быть совмещена на одной пластинке с решеткой. Применение объектива с переменным фокусным расстоянием позволяет менять период фотогенерированной решетки без изменения освещенности;

6) метод фотогенерации плазмы в образце полупроводника с неоднородной скоростью рекомбинации носителей заряда может быть положен в основу дискретных систем, представляющих собой комбинацию каскадов дифрагирующих устройств, которые могут быть использованы для получения большого числа разрешаемых положений дифрагированного луча;

7) преимущество предложенных методов формирования дифракционных систем контактной и фото инжекцией заключается в том, что они позволяют менять не только период решетки, но и ее вид; и на ожной и той же пластинке полупроводника, включенной в тракт индуцировать различные дифракционные системы в зависимости от потребности. В отсутствии управляющего сигнала образец вносит малое ослабление 1-2 дБ в тракт.

- 237

1У. Создан комплект модуляторов для различных видов тракта - волновод, квазиоптическая линия передачи свободное пространство. Диэлектрический волновод, полосковый волновод, диэлектрические полосковые линии передачи. Продемонстрированы возможности применения модуляторных элементов для стабилизации уровня мощности, и в системах радиовидения. Хотя полупроводниковые объемные амплитудные модуляторы миллиметровых и субмиллиметровых волн были разработаны нами впервые в СССР довольно давно,и достаточно широко используются в ряде предприятий (ИРЭ АН УССР, г. Харьков, ИРЭ АН СССР, г.Москва и др.) тем не менее они и в настоящее время остаются пока наиболее удобными и эффективными устройствами управления электромагнитным излучением в этих диапазонах, особенно на коротковолновом участке.

- 238

1. Т. Мосс. "Оптические свойства полупроводников", ИЛ, М., 1961 г.

2. Г. Фэн. "Фотон-электронное взаимодействие в кристаллах". Изд. "Мир", М., 1969 г.

3. Ю.И. Уханов. "Оптические свойства полупроводников". Изд. "Наука", 1977 г.

4. К. Зеегер. "Физика полупроводников". Изд. "Мир", М., 1977 г.

5. T.S. Benedict, W. Shockley. Microwave observation of the Collision frequency of electrons in Ge. Phys. Rev,, v• 89, 1953, p. II5I 1153.

6. T.S* Benedict. Microwave observation of the collision frequency of holes in germanium. Phys. Rev., v. 94, 1953,p. 1565 1566.7. h.f. Gibson. Поглощение германием излучения частоты 3900 МГ. Proc. Phys. Soc., B69, 1956, p. 488 490.

7. И.И. Шаганов, Л.Д. Кисловский, И.Г. Рудявская. Поглощение свободными носителями в кремнии в области 40+100 мкм. "Оптика и спектроскопия", т. ХУШ, вып.2, 1965 г., с. 318-320.

8. И.И. Шаганов, Л.Д. Кисловский, И.Г. Рудявская. Поглощение свободными носителями в кремнии в области 100+300 мкм. "Оптика и спектроскопия", т. ХХП, вып. 2, 1967 г., с. 792-795.

9. Д.И. Биленко, Л.И. Кац, Л.В. Малинин. Отражение электромагнитной энергии от полупроводников в миллиметровом диапазоне длин волн. "Физика и техника полупроводников", т.2, вып.1, 1968 г., с.44-47.

10. Д.И. Биленко, Л.И. Кац, Л.В. Малинин, В.П. Полянская, Т.И.Шалимова. Отражение электромагнитной энергии от кремния в- 239 миллиметровом диапазоне длин волн. Тезисы докладов У Межвузовской конференции по электронике СВЧ. Саратов, 1966 г. -1'

11. Дж.И. Панков. Отклонение света с помощью изменения показателя преломления. В сб. статей "Фотоника11 под ред. М. Балкански и П.Лалемана. Изд. "Мир", 1978 г., с. 97-132.

12. J.H. МсРее, R.E. Nahory, М.А. Pollack, R.A. Logan. Отклонение света при оптической генерации свободных носителей Appl. Phys. Letters, 23, 1973, p. 571.

13. E.A. Доманова, Л.А. Зубрицкий. Дифракция электромагнитных волн на периодической неоднородной плотности носителей зарядов в полупроводниках. "Вестник ХГУ", № 130, радиофизика и электроника, вып.4, 1975 г., с.114-116.

14. H»J. Jacobs, F*A. Brand, J, Meindl, M. Benanti, H.Benjamin. IRE Wescon, Cow. Record Cont. I960, 4 (3), p. 42.

15. H. Jacobs, F«A. Brand, R, Benjamin. Многократные отражения микроволн в полупроводниковой среде Proc. IRE, 1961, 40 (II), р. 1683.

16. Н. Jacobs, F.A. Brand, J.D. Mendl, S, Wetz, R.Benjamin.

17. Новые СВЧ методы излучения поверхностной рекомбинации и времени жизни, ТИИЭР, т. 51, № 4, 1963 г., с.608.

18. Н. Jacobs, R, Hofer, J. Morris, E. Horn. Conversation Of millimeter wave images into visible displays. J. Opt. Soc. Am., v. 58, N 2, 1968, p. 246 253.

19. H. Jacobs, J.D. Schumacher, D»A* Regester. A bulk for semiconductor imaging device for millimeter and submillimeterradiation. IEEE Trans. ED 19, N 5, 1969, p. 419 - 424. •

20. Ю. Вайткуо, К. Ярашюнас. Свойства и применения светоин-дущррванных дифракционных решеток в полупроводниках. Литовский физический сборник, XIX, $ 2, 1979 г.- 240

21. Э.Гаубас, Ю. Вайткус, К.Ярашюнас. Дифракция света на 1 динамических неоднородных решетках в полупроводниках. Литовский физический сборник, XXI, № 5, 1981 г.

22. Ю.Н. Кульчин, В.Л. Смирнов. Дифракция световых волн на динамических решетках в волноводах из полупроводниковых материалов. Квантовая электроника, 9, № 4, 1982 г.

23. Э.И. Адирович, П.М. Карагеоргий-Алкалаев, А.Ю. Лейдер-ман. Токи двойной инжекции в полупроводниках. Изд. "Сов.радио", 1978 г., с. 320.

24. Л.И. Баранов, Б.Н. Климов, Г.В. Селищев. К вопросу о распределении носителей и изменении времени жизни в базовой области р-п-п+ диода при высоких уровнях инжекции. "Радиотехника и электроника", J6 8, 1966 г., с. I44I-I446.

25. Л.А. Зубрицкий. Графоаналитический метод расчета канальных транзисторов. Изв.ВУЗов.- "Радиотехника", т. УП, № 2, 1965 г., с. 271-279.26. A.F. Gibson.

26. Proc. Phys. Soc. 66в, 7-8, 1953, р» 588.

27. Ю.И. Уханов. Германиевый диод модулятор ИК-лучей. Всб. статей "Полупроводниковые приборы и их применение" под ред.i

28. Я.А. Федотова, вып.З, изд. "Сов.радио", 1958 г.

29. Ю.А. Быковский, Ю.Ю. Вайткус, Э.П. Гаубас, Ю.Н.Кульчин, В.Л. Смирнов, К.Ю. Ярашюнас. Исследование дифракции световых волн в плоскости волновода на динамических решетках, индуцированных светом. Квантовая электроника, 9, № 4, 1982 г.

30. F.c. de Ronde, H.J.G. Meyer, C.W. Meuelink. IRE Trans, pn Microwave Teory and Techn. MTT 8 (3), p. 325 - 327, I960.

31. В.А. Вакеч. pin -диод-электрически управляемый атте- ' тоатор миллиметровых и субмиллиметровых волн. " Electronic technology 38(8) 1961, p.300.

32. СВЧ устройства на полупроводниковых диодах. Под ред. Й.В. Мальского и Б.В. Сестрорецкого. Изд. "Сов.радио",1969 г.

33. Т.Е. Дзехцер, О.С. Орлов. Р-П-диоды в широкополосных устройствах СВЧ. Изд. "Сов.радио", 1970 г.^

34. К#Е. Mortenson, A.L. Armstrong, I«M. Borrego, I.F.White. A review of bulk semiconductor microwave control component. Proc. IEEE, v» 59, N 8, I971, p. II9I 1205.

35. СВЧ полупроводниковые приборы и их применение. Под ред. Т.Уотсона, Изд. "Мир", 1972 г. .35. j.p. Woerdman, В. Bolger. Diffraotion of light by a laser induced grating in Si. "Phys. Lett,", v. ЗОА, КЗ, 1969.

36. П.А. Апанасевич, А.А. Афанасьев. Светоиндуцированная дифракция излучения в полупроводниках. Сб. "Фундаментальные основы оптической памяти и среды". № 9, 1978, с.71.

37. Доманова Е.А. Полупроводниковая зонная пластинка Френеля. "Вестник ХГУ", 16 163, Радиофизика и электроника, вып.7,1978г.

38. Д.А. Стрэттон. Теория электромагнетизма. ИЛ. 1948 г.

39. В. Шокли.Теория электронных полупроводников.ИЛ.М.,1953г.

40. W. Donovan, N.H. Marth. High frequency conductivity in Semiconductors. Proc. Phys. Soc. LXIX, 1956, p. 5 13.

41. Р.Смит. Полупроводники.Мир, M., 1962.

42. Л.М. Бреховских. Волны в слоистых средах. М., 1957 г.43. "Физика тонких пленок". Под. ред.Г.Хасса,т.2, 1967 г.

43. О.Н. Литвиненко.Основы радиооптики. Изд."Техника",1974г.

44. Р.Холл. Мощные выпрямители и триоды. Сб."Полупроводниковые электронные приборы". ИЛ. 1953 г.

45. В.Шокли, У.Рид. Статистика рекомбинации дырок и электронов. Там же.

46. Г.Е. Пикус. Основы теории полупроводниковых приборов. Изд. "Наука", 1965 г.

47. Ю.Р. Носов. Физические основы работы полупроводникового диода в импульсном режиме. Изд. "Наука", 1968 г.

48. Е.А. Доманова. Расчет и исследование распределения проводимости активной области полупроводникового модулятора. Тезисы докладов юбилейной научно-технической конференции. г.Харьков, 1970 г. '

49. JI.JI. Одынец. Оптический метод измерения диэлектрической проницаемости и потерь твердых диэлектриков в сантиметровом диапазоне. Ж®,1949, 19, В I, с.120-125.

50. Е.А. Доманова, Л.А. Зубрицкий, Г.И. Комарь. Метод фото-калиброваиного точечного зонда для определения распределения концентрации неравновесных носителей заряда в полупроводнике. Вестник ХГУ, № 163, Радиофизика и электроника, вып.7, 1978 г.

51. Е.А. Доманова. Полупроводниковый модулятор миллиметровых и субмиллиметровых волн. Вестник ХГУ, № 110, Радиофизика и электроника, вып. 3, 1974 г.

52. А.Ф. Трутке. Методы расчета транзисторов.Изд. "Энергия", 1971.54. k.s.Champlin, g,h. Glover. Безэлектродный метод определения проводимости полупроводников по отражению волн типа TEqj. J. Appl. Phys. 38, I, 1967, p. 96 98.

53. В.Ф. Взятышев. Диэлектрические волноводы. Изд."Сов.радио", М., 1970, 216 с.

54. И.Ф. Николаевский, Б.Л. Перельман, К.И. Скорик, Л.Г.Зотова. Параметры транзисторов при низких температурах. В сб.Полупроводниковые приборы и их применение. Под ред. Я.А. Федотова, вып. 14, изд. "Сов.радио", 1965 г.- 243

55. Г.Фэн, Д.Нэвон, Г.Гебби, Рекомбинация и захваты носителей заряда в германии. В сб.Электрофизические свойства германия и кремния. Под ред. А.В. Ржанова, изд. "Сов.радио", 1956 г.

56. Б.Шультц. Поверхностная рекомбинация в зависимости от концентрации носителей заряда в объеме. Там же.

57. В.И. Стриха. Зависимость скорости поверхностной рекомбинации германия от концентрации основных носителей заряда. В кн. Поверхностные свойства полупроводников. Изд. АН СССР, М., 1962, с. 174-179.

58. С.М. Рыбкин. Рекомбинация в полупроводниках."JB кн.: Полупроводники в науке и технике, т.2, Изд. АН СССР. М.-Л., 1958, с. 463.

59. В.И. Вылегжанин, Г.М. Иноземцев, Ю.А. Концевой. Многослойный полупроводниковый модулятор ИК излучения. В сб. Полупроводниковые приборы и их применение. Под ред. Я.А. Федотов, вып. 21, изд. "Сов.радио", 1969, с.3-15.

60. А.А. Брандт. Исследование диэлектриков.на сверхвысоких частотах. ГИФ-МЛ, М., 1963, 403 с.

61. Е.А. Доманова, Л.А. Зубрицкий. Некоторые возможности увеличения быстродействия полупроводниковых модуляторов. Тезисы докладов юбилейной научно-технической конференции РФФ, ХГУ, г.Харьков, 1970 г.

62. Е.А. Доманова, Л.А. Зубрицкий. Многослойный полупроводниковый модулятор миллиметровых и субмиллиметровых волн. Вестник ХГУ, № 110, Радиофизика и электроника, вып.З, 1974 г.

63. Е.А. Доманова. Управляемые полупроводниковые дифракционные элементы. Отчет по НИР 31-76, раздел В, 1977 г.

64. Я.Тауц. Фото и термоэлектрические явления в полупроводниках. ИЛ. М., 1962 г.

65. Интегральная оптика, под ред. Т.Тамира, "Мир", М.,1978, 344 с.- 244

66. Г.С. Ландсберг. Оптийка. "Наука", М., 1976, 926 с.

67. В.П. Шестопалов, Л.Н. Литвиненко, С.А. Масалов, В.Г.Сологуб. Дифракция волн на решетках. Изд. ХГУ, Харьков, 1973г., 287 с.

68. А.Папулис. Теория систем и преобразований в оптике.Изд. "Мир", М., 1971 г.

69. Р.А. Валитов, Е.А. Доманова, Д.А. Зубрицкий, B.C. Ушакова. Быстродействующий полупроводниковый модулятор сантиметрового диапазона. Радиотехника, № 12, 1871 г.

70. Р.А. Валитов, Е.А. Доманова, В.Т. Царенко. Волноводный широкополосный стабилизатор мощности. Известия ВУЗов, радиотехника, т. УП, № 2, 1964 г.

71. Р.А. Валитов, Е.А. Доманова, В.Т. Царенко. Прибор для стабилизации мощности СВЧ колебаний в широком диапазоне частот. Радиотехника и электроника, АН СССР, т. УШ, № 10, 1963 г.

72. В.П. Шестопалов. Дифракционная электроника, 1976 г.

73. С.Д. Андренко, В.П. Шестопалов. Экспериментальное исследование преобразования поверхностных волн в объемные в миллиметровом диапазоне. Препринт J6 43, ИРЭ АП УССР, г.Харьков,1975 г.

74. С.Д. Андренко, Н.Д. Девятков, В.П. Шестопалов. Приемно-передающая антенна миллиметрового диапазона с высоким коэффициентом развязки. Радиотехника и электроника, т. ХХУ, № 5, 1978 г.

75. Л.Н. Дерюгин, А.Н. Марчук, В.Е. Сотин. Излучение с плоского диэлектрического волновода. Известия ВУЗов СССР, Радиоэлектроника, т. ХШ, № 3, 1970 г.

76. V.O. Madelung, Ъ. Tewordt, H. Welker. Zur Theorie der piagnetischen Sperrschicht in halbleitern. Z. Naturforschg., J955, 10 a, 476 488.

77. V.E. Weisshaar. Magnetische Sperrschichten im Germanium.

78. Naturforschg., 1955, 10 a, 488 495.- 245 v 80. А.И. Ансельм. Распределение концентрации носителей то-1 ка в образце полупроводника при эффекте Холла. ЖТФ, т. 22, вып. 7, 1952.

79. Р.А. Валитов. Е.А. Доманова. Применение полупроводников для управления потоком электромагнитной энергии. Вопросы радиоэлектроники, сер. У1, вып.4, 1962 г.

80. Р.А. Балитов, Е.А. Доманова. Тезисы I Всесоюзного научно-технического совещания по радиоизмерительной технике,г.Москва, 1961 г.

81. Е.А. Доманова, P.А. Валитов. Устройство для автоматиче-\ ской стабилизации уровня СВЧ мощности. Авторское свидетельство,133926, от 5 июня 1959 г.

82. Р.А. Валитов, Е.А. Доманова, Э.Н. Ивашкевич. Применение эффекта Холла в полупроводниках для автоматической стабилизации уровня СВЧ мощности. Труды РФФ, ХГУ, т.7, 1962 г.

83. Е.А. Доманова, Р.А. Валитов. Волноводный переключатель. Авторское свидетельство № I56I93, от 18 июня 1959 г.