Поляризационные оптические явления в полупроводниках и полупроводниковых структурах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

□03055639 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

Физико-технический институт имени А Ф. Иоффе

На правах рукописи

АНДРИАНОВ Александр Васильевич

ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В ПОЛУПРОВОДНИКАХ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУРАХ

01 04 10-физика полупроводников

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Санкт-Петербург 2007

003055639

Работа выполнена в Физико-техническом институте им А Ф Иоффе РАН

Официальные оппоненты

Доктор физико-математических наук,

Профессор Иванов-Омский Владимир Иванович

Доктор физико-математических наук,

Профессор Каган Мирон Соломонович

Доктор физико-математических наук,

Профессор Монозон Борис Семенович

Ведущая организация

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»

Защита состоится « » ¿с-11 2007 г в / ^ часов на заседании

диссертационного совета Д 002 205 02 ФТИ им А Ф Иоффе РАН, 194021, Санкт-Петербург, Политехническая ул , 26

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФТИ им А Ф Иоффе РАН

Автореферат разослан « Л^й,^! ¿\ 2007 г

Отзывы об автореферате в двух экземплярах, заверенные печатью, просьба высылать по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор физико-математических наук

Сорокин Л М

Общая характеристика работы

Актуальность темы Исследование неравновесных процессов, возникающих в кристалле в результате внешнего воздействия, занимает центральное место в физике полупроводников и мотивируется многочисленными применениями полупроводниковых материалов Важнейший раздел твердотельной электроники - оптоэлектроника - целиком базируется на неравновесных процессах, обусловленных взаимодействием электромагнитного излучения (света) с электронами в кристалле Все многообразие таких процессов сводится либо к поглощению излучения и изменению состояния электронной подсистемы либо, наоборот, к генерации излучения при релаксации возбужденного состояния, созданного электронным потоком внутри кристалла или в результате фотовозбуждения Поляризация, наряду с интенсивностью и спектральным составом, является одной из основных характеристик излучения В процессах взаимодействия электронной подсистемы кристалла с поляризованным излучением проявляются ее микроскопические особенности и свойства симметрии Исследования поляризационных оптических явлений позволяют изучать как микроскопические свойства электронной подсистемы, так и детали взаимодействия света с веществом

С развитием техники мощных лазеров, в процессе освоения оптоэлектроникой новых областей спектра, а также новых систем материалов и низкоразмерных структур возник целый ряд вопросов, касающихся механизмов формирования оптических и фотоэлектрических явлений, требующих детального изучения и которым посвящена диссертация Среди них механизм фотогальванического эффекта (ФГЭ) в полупроводниковых кристаллах без центра инверсии ФГЭ является следствием асимметрии элементарных электронных процессов, присущей нецентросимметричным средам [1], а направление тока ФГЭ полностью определяется поляризацией света и ориентацией кристалла Несмотря на то, что эффект наблюдался в ряде полупроводников [2-4], механизм его формирования не был установлен и данная работа в значительной мере восполняет этот пробел Исследования ФГЭ позволяют непосредственно изучать асимметрию элементарных электронных процессов Вместе с тем, свойства фотогальванического тока дают возможность анализировать поляризационный состав излучения Фотогальванические токи, возбуждаемые ультракороткими световыми импульсами в нецентросимметричных кристаллах, представляются интересными также для генерации широкополосного электромагнитного излучения терагерцового диапазона (0 1-10 ТГц) [5] Терагерцовое (ТГц) излучение в настоящее время интенсивно исследуется в связи с перспективами его применения для решения многочисленных диагностических задач химии, биологии и медицины Для практического

применения ТГц излучения крайне необходимы источники ТГц излучения различного типа Особый интерес представляют источники с электрическим возбуждением Релаксация возбужденного состояния в полупроводниках и низкоразмерных структурах может сопровождаться квантовыми переходами, результатом которых является испускание ТГц излучения Примером таких процессов может служить рекомбинация свободных носителей с ионизованными примесями, а также переходы между уровнями размерного квантования в структурах с квантовыми ямами Спектральные исследования в этой области (в том числе поляризационная спектроскопия) сопряжены со значительными экспериментальными трудностями и вплоть до настоящего времени были ограничены лишь единичными работами Однако именно такие исследования позволяют идентифицировать излучательные процессы, знание которых необходимо для построения реальных твердотельных ТГц излучателей, составляющих основу ТГц оптоэлектроники

Уменьшение размеров элементов в твердотельной электронике привело к созданию низкоразмерных структур - двумерных, одномерных, нульмерных Понижение симметрии низкоразмерных структур по сравнению с объемными кристаллами приводит к новым оптическим свойствам, не имеющим место в объемных полупроводниках, среди них поляризация рекомбинационного излучения в таких структурах, которая является следствием правил отбора для оптических переходов, характерных для систем с пониженной размерностью [6] Одним из направлений физики низкоразмерных систем является исследование нанокристаллического кремния Нанокристаллиты обладают рядом уникальных свойств, среди которых эффективная люминесценция в видимой области спектра Такие нанокристаллиты могут быть приготовлены различными способами, например, в коллоидной форме или в виде кластеров в матрице БЮг [7] Пористый кремний, который получают путем электрохимического травления объемного Б1, также содержит нанокристаллиты различных размеров и форм Люминесценция пористого кремния во многом аналогична излучению, наблюдаемому в системах нанокристаллитов полученных другими методами Благодаря простоте приготовления пористого кремния и высокой эффективности рекомбинационного излучения этот материал представляет интерес для оптоэлектроники, поскольку, реализация эффективных светоизлучающих приборов на его основе позволит создавать оптические интегральные схемы в рамках единой кремниевой технологии Это обуславливает необходимость изучения оптических свойств пористого кремния и рекомбинационных явлений в этом материале К моменту начала настоящей работы временные и поляризационные свойства излучения пористого кремния были практически не исследованы, что и вызвало необходимость проведения таких исследований

Целью настоящей работы стало исследование и выявление механизмов формирования новых оптических явлений, связанных с поляризацией света, обусловленных неравновесными процессами в полупроводниковых материалах и структурах

Объекты и методы исследований Объектами исследований являлись кристаллы р-ОаАз(Еп), п-1пАз(Те), Ое(Оа), пористый кремний, приготовленный на подложках р- и п-Бь многопериодные структуры с туннельно-связанными квантовыми ямами ОаАз/АЮаАБ В работе применены разнообразные методы экспериментальной физики, среди которых измерение быстрых фототоков, генерируемых импульсным лазерным излучением в твердом теле, спектроскопия фотолюминесценции как стационарная, так и с разрешением во времени, комбинационное рассеяние света, Фурье-спектроскопия Анализ свойств электрических сигналов, генерируемых лазерным излучением, спектров и кинетики излучения, анализ поляризации излучения и отклика изучаемого объекта на поляризованное световое воздействие позволяет изучать детали физических процессов в исследуемых системах Научная новизна работы определяется тем, что в ней впервые идентифицированы механизмы формирования линейного фотогальванического эффекта в полупроводниках при монополярном фотовозбуждении,

обнаружен индуцированный магнитным полем циркулярный фотогальванический эффект в полупроводниках,

обнаружен эффект поляризационной памяти фотолюминесценции пористого кремния,

обнаружена анизотропия поляризационной памяти фотолюминесценции пористого кремния, обусловленная формированием упорядоченного распределения нанокристаллитов в процессе электрохимического травления кремния в условиях линейно поляризованной подсветки,

обнаружено усиление интенсивности комбинационного рассеяния порядка двадцати раз в пористом кремнии в сравнении с объемным кремнием,

обнаружена ТГц (1-18 ТГц) электролюминесценция за счет пространственно непрямых оптических переходов размерно-квантованных электронов между соседними квантовыми ямами в многопериодных структурах с туннельно-связанными квантовыми ямами ОаАз/АЮаАв,

установлено, что ТГц излучение, обусловленное электрическим пробоем мелкого акцептора в германии, вблизи порога пробоя формируется главным образом за счет внутрицентровых оптических переходов дырок,

обнаружена линейная поляризация ТГц излучения в одноосно деформированном германии в условиях пробоя мелкого акцептора электрическим полем

Научные положения, выносимые на защиту

Положение 1. Линейный фотогальванический эффект (ЛФГЭ) в полупроводниках типа р-ваАз при возбуждении в области X ~ 10 мкм в области высоких температур (Т>200 К) обусловлен оптическими переходами между подзонами тяжелых и легких дырок с одновременным рассеянием на оптических фононах При низких температурах (Т<150 К) ЛФГЭ связан с фотоионизацией мелких акцепторов, а асимметрия вероятности фотоионизации примеси, обуславливающая фототок, объяснятся искажением волновой функции свободной дырки полем октупольного момента примесного центра

Положение 2. При фотоионизации глубоких центров типа структурных дефектов в кристаллах п-ТпАб величина асимметрии вероятности фотоионизации оказывается существенно выше по сравнению с величиной асимметрии, характерной для мелких центров, обусловленными примесями замещения в кристаллах А3В5, что приводит к высокому квантовому выходу примесного ЛФГЭ

Положение 3 Возбуждение циркулярно поляризованным светом негиротропного пъезоэлектрика во внешнем магнитном поле приводит к фототоку, величина и направление которого зависят от степени циркулярной поляризации накачки

Положение 4. Фотолюминесценция пористого кремния в видимой области спектра имеет две полосы, значительно отличающиеся по спектральному положению и временам затухания Две перекрывающиеся полосы фотолюминесценции пористого кремния обуславливают сильную спектрально-временную трансформацию излучения, наблюдаемого при импульсном фотовозбуждении

Положение 5. При линейно поляризованном фотовозбуждении излучение пористого кремния в видимой области спектра поляризовано преимущественно вдоль вектора поляризации накачки Фотолюминесценция поляризована во всей полосе излучения, а величина степени линейной поляризации достигает ~ 30% на ее коротковолновом краю Эффект объясняется анизотропной формой (квазиодномерностью) и хаотическим распределением кремниевых нанокристаллитов, рекомбинация в которых ответственна за видимое излучение пористого кремния

Положение 6. Основной вклад в терагерцовую электролюминесценцию вблизи порога пробоя мелкого акцептора в германии вносят внутрицентровые оптические переходы В спектре излучения доминирует переход из второго возбужденного состояния в основное состояние акцептора

Положение 7. При одноосной деформации германия в направлении [111] происходит изменение в соотношениях сил осциллятора для переходов из первого и второго возбужденных состояний акцептора При высоких давлениях (~ 3 кбар и выше) доминирующим становится оптический переход из первого возбужденного состояния в основное состояние акцептора, что сопровождается появлением сильной линейной поляризации в спектре ТГц электролюминесценции деформированного германия

Научная и практическая значимость работы обусловлена тем, что совокупность полученных в ней результатов представляет собой решение целого ряда проблем важных как в фундаментальном, так и в практическом отношении Среди них - выявление природы быстрых фототоков в полупроводниковых кристаллах, обусловленных асимметрией электронных процессов За цикл работ по данной проблематике автору, в составе группы исследователей, присуждена Премия Ленинского Комсомола СССР 19В9 года Результаты и идеи автора послужили базисом для построения нового типа фотоприемников одиночных и редко повторяющихся импульсов инфракрасных и ТГц лазеров, анализирующих наряду с временными и энергетическими характеристиками также и поляризационный состав излучения Кроме того, важным в фундаментальном и прикладном отношении является установление новых типов излучательных переходов в полупроводниковых эмиттерах ТГц диапазона, а также обнаружение и исследование ряда новых оптических свойств пористого кремния

Апробация работы Результаты исследований, вошедшие в диссертацию, докладывались на 28-ой Международной конференции по физике полупроводников (ICPS-28, Vienna, 2006), 12-ой Международной конференции по сверхбыстрым явлениям в полупроводниках (UFPS-12, Vilnius, 2004), 35-ом Международном совещании по физике и технологии ТГц фотоники (Епсе, Italy, 2005), 4-ой Международной конференции по оптоэлектронным материалам и приборам ИК диапазона (MIOMD-VI, St Petersburg, 2004), конференциях Международного и Европейского обществ по материаловедению (San Fransicco, 1995, Strasbourg, 1995), 185-ом симпозиуме Американского электрохимического общества (ECS) (Chicago, 1995), на конференции Международного Оптического Инженерного общества (SPIE) (Trieste, 1993), на Международной конференции по

свойствам томинесцирующего кремния (LESiII, Munich, 1992), Международной конференции по технологии миллиметровых и инфракрасных волн (Beijing, 1989), на Всесоюзных и Всероссийских конференциях по физике полупроводников (Баку, 1982, Минск, 1985, Нижний Новгород, 1993, 2001), Совещании «Нанофотоника» (Нижний Новгород, 2002), Республиканской и Всесоюзной конференциях по фотоэлектрическим явлениям в полупроводниках (Одесса, 1982, Ташкент, 1989), на 5-ом Всесоюзном совещании по нерезонансному взаимодействию оптического излучения с веществом (Ленинград, 1981), на 12-ом Всесоюзном семинаре «Импульсная фотометрия» (Ленинград, 1985) Результаты также докладывались на семинарах ФТИ им А Ф Иоффе РАН, Технического университета г Мюнхен, Германия (Physics Department El6), Университета г Ноттингем, Великобритания (Electrical and Electronic Engineering Department) Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, трех частей, заключения, списка основных работ автора и списка цитированной литературы Объем диссертации - 267 страниц, 62 рисунка, 4 таблицы и 245 ссылок на литературные источники

Содержание диссертации Во Введении формулируется актуальность диссертационной работы, ее цель, научная новизна, а также основные положения, выносимые на защиту Отмечается практическое и научное значение диссертации, приводится список конференций и семинаров, на которых докладывались результаты работы

Часть 1 диссертации посвящена экспериментальному исследованию фотогальванического эффекта в полупроводниках

Во введении к данной части диссертации (параграф 1 1) сделан краткий обзор теоретических представлений и экспериментальных данных по ФГЭ в кристаллах без центра инверсии Фотогальванический эффект представляет собой возникновение стационарного тока в однородном материале при его однородном фотовозбуждении Фотогальванический ток не связан с передачей импульса фотона электронам при поглощении света, а обусловлен проявлением асимметрии элементарных электронных процессов (процессов генерации, рекомбинации и рассеяния носителей заряда), имеющей место в кристаллах без центра инверсии [1] Феноменологически ток ФГЭ может быть представлен как сумма линейного и циркулярного токов ФГЭ [8] h +в*Ч)/2 + z/r,t[2xe,]i> (i)

где I- интенсивность света, е- вектор поляризации световой волны Циркулярный фотогальванический эффект (ЦФГЭ) (второе слагаемое в (1)), описываемый псевдотензором второго ранга УЛ, может иметь место только в

гиротропных кристаллах при возбуждении их циркулярно поляризованным светом Линейный фотогальванический эффект (ЛФГЭ), определяемый тензором третьего ранга Хм, который аналогичен по своим трансформационным свойствам пьезотензору, имеет место и в случае линейной поляризации возбуждающего света Как видно из (1), при операции обращения времени тензор Х,ы меняет знак, а тензор ул не метает знака Из этого обстоятельства можно сделать, следуя [8, 9], несколько важных выводов о природе ФГЭ тензор Хм является нечетной функцией диссипативных констант кристалла (энергетические 5-функции, времена релаксации (см [8])), а У,к является четной функцией диссипативных констант Поэтому механизмы формирования ЛФГЭ и ЦФГЭ принципиально различны ЦФГЭ в общем случае может возникать и при прямых оптических переходах в гиротропных кристаллах, а механизм его связан с оптической ориентацией спинов носителей заряда, которая в гиротропной среде трансформируется в ток [8] Природа ЛФГЭ более сложна и этот эффект принципиально связан с процессами диссипации так же как, например, обычная проводимость Просто прямые оптические переходы носителей заряда не могут привести к ЛФГЭ, а для его формирования необходимы переходы с рассеянием на фононах, примесях или дефектах кристалла [1,8, 9] ЛФГЭ был экспериментально обнаружен и идентифицирован как новое фотоэлектрическое явление в работах А М Гласса с соавторами, выполненных на сегнетоэлектрических кристаллах (см [10]) Основы теории ЛФГЭ были заложены в работе [11] Впоследствии были рассмотрены микроскопические механизмы формирования ЛФГЭ при фотоионизации дипольных примесей в сегнетоэлектриках [12], примесных центров в кристаллах симметрии Т<3 [13], при междузонных оптических переходах [14, 15], а также при поглощении света свободными носителями как в простой зоне [16], так и при оптических переходах между подзонами сложной зоны [17] К началу 80-х годов ЛФГЭ был обнаружен в ряде полупроводников (Те, ваАБ, ваР) при возбуждении светом ИК лазеров (см [2-4]) Однако во всех этих работах наблюдаемое явление было интерпретировано как эффект оптического выпрямления и никаких выводов о механизме формирования эффекта сделано не было Поэтому возникла необходимость установления реальных механизмов формирования ЛФГЭ в полупроводниках В результате проделанной работы [А1-А6], выполненной на кристаллах А3В5, результатам которой посвящена данная часть диссертации, имеющийся пробел был в значительной степени ликвидирован и были идентифицированы механизмы ЛФГЭ, обуславливающие эффект в полупроводниках при монополярном фотовозбуждении

Параграф I 2 посвящен экспериментальному исследованию ЛФГЭ на свободных носителях в кристаллах р-ОаАэ Исследовались образцы, полученные методом Чохральского, легированные цинком, имеющие концентрацию дырок при комнатной температуре 5 2х1013 - 8 2х1018 см"3 Контрольные эксперименты проводились также на р-ОаАв, полученном и другими методами В качестве источника возбуждения использовался импульсный С02-лазер с модулированной добротностью, генерирующий излучение с длинами волн 10 6 и 9 5 мкм Геометрия эксперимента выбиралась такой, чтобы выделить ЛФГЭ на фоне других возможных эффектов (например, на фоне эффекта увлечения) Были проведен целый ряд контрольных опытов, описанных в данном параграфе, позволяющих удостовериться в том, что наблюдаемый быстрый фотосигнал обусловлен ЛФГЭ Константа ЛФГЭ по току X (единственная линейно независимая

компонента тензора Хм в кристаллах симметрии Тс1) определялась из измерений амплитуды быстрой фотоэдс, генерируемой лазерным излучением в исследуемом образце

Измерения показали, что при Т=300 К константа X, определяющая величину тока ЛФГЭ, линейно зависит от концентрации дырок (Рис 1) При этом значение величины у_/р составляет (9±1)х10"24 (А/Вт)см3 для всех исследованных образцов, причем полученных различными технологиями и из разных источников Этот факт является очень важным и свидетельствует о том, что эффект связан с поглощением света на свободных дырках, а роль рассеяния, ответственного за формирование тока, играет рассеяние на фононах Кроме того, температурная зависимость тока ЛФГЭ в области

Рис 1 Зависимость константы ЛФГЭ по току X от концентрации дырок в р-ОаАв Т=300 К, Я=10 б мкм

Рис 2 Температурная зависимость величины Х/р для образца р-ваАз с р(300 К) =7 4х1016 см'3, Я.=10 6 мкм

Т>200 К (см Рис 2) свидетельствует о том, что эффект формируется при оптических переходах между подзонами тяжелых и легких дырок с

одновременным рассеянием на полярных оптических фононах На Рис 2 точки - эксперимент, а сплошная кривая - теория ЛФГЭ при переходах дырок между подзонами зоны Г8 с рассеянием на ЬО-фононах [17, АЗ] (выражение (2)) Согласно теории, ток ЛФГЭ формируется при оптических переходах между подзонами, сопровождаемых поглощением или испусканием фонона Эффект возникает в результате интерференции двух матричных элементов второго порядка, соответствующих двум возможным путям перехода в конечное состояние В теории учитывались также вклады в эффект за счет интерференции матричных элементов процессов первого и третьего порядка, при которых конечное состояние соответствует либо только поглощению фотона, либо только поглощению фонона Теория дает следующую температурную зависимость тока ЛФГЭ

где р- концентрация дырок, е- имеет смысл начальной энергии дырок при прямом оптическом переходе между подзонами валентной зоны и равна

neo--{со - частота света, m¡ , т2 - массы тяжелых и легких дырок

соответственно), числа заполнения Ш-фононов, а и Ь - константы Теоретическая зависимость (2) хорошо описывает эксперимент (см Рис 2) при значениях а= 1 27x10 22(А/Вт) см3 и ¿=0

Помимо механизма ЛФГЭ, рассмотренного выше и называемого «баллистическим» (см например [8]), возможен, так называемый, «сдвиговый» ЛФГЭ, вызванный смещением центра тяжести волнового пакета носителей при квантовых переходах [8, 18] Как показал анализ [8, 19] сдвиговый вклад в ЛФГЭ также приводит к температурной зависимости фототока вида (3), а, кроме того, баллистический и сдвиговый фототоки сопоставимы по величине Детальные расчеты тока ЛФГЭ для р-ОаАэ при переходах между подзонами валентной зоны с учетом возможных вкладов, упомянутых выше, дают величину константы X, отличающуюся от экспериментально наблюдаемой не более, чем в 2-2 5 раза

Параграф 1 3 посвящен исследованию ЛФГЭ при фотоионизации примесных центров Результаты этого исследования показывают, что тип примесного центра оказывает существенное влияние на величину эффекта Результаты показывают также, что ЛФГЭ в области примесного поглощения является чувствительным инструментом исследования примесных центров в полупроводниках

Как видно из Рис 2, при понижении температуры ниже 200 К ток ЛФГЭ в р-СаА$(2п) резко падает, меняет знак при Т~150 К и возрастает по

щ -щ

абсолютной величине при дальнейшем понижении температуры Внутризонный ЛФГЭ ток падал бы при понижении температуры, в то время как эксперимент показывает смену знака и возрастание фототока Совокупность экспериментальных фактов свидетельствует о том, что при низких температурах ЛФГЭ в кристаллах p-GaAs(Zn) при возбуждении светом С02-лазера обусловлен фотоионизацией примесных центров цинка, который приводит к фототоку противоположного знака по отношению внутризонному ЛФГЭ [AI, А2] При фотоионизации примеси ЛФГЭ возникает за счет искажения свободного движения фотоносителя полем примеси Причем асимметрия вероятности фотоионизации, обуславливающая фототек, связана с асимметричной короткодействующей частью потенциала примесного центра [1] Такие асимметричные части потенциала примеси связаны с наличием у примесного центра нечетных мультипольных моментов дипольного и октупольного моментов В кристаллах симметрии Td усредненный дипольный момент у примесного центра отсутствует, но имеется октупольный момент, который обуславливает асимметрию вероятности фотоионизации примеси и приводит к току ЛФГЭ [13]

(3)

Где М- концентрация нейтральных центров, (Q) - октупольный момент прмесного центра, усредненный по эквивалентным положениям примеси в элементарной ячейке, R(a>)- величина, рассчитанная в [13], зависящая от параметров материала и условий фотовозбуждения (от эффективной массы носителей заряда, энергии связи примеси, энергии кванта накачки (см [13])) Экспериментальные данные с учетом зависимости (3) позволили определить значение октупольного момента Zn в GaAs, которое составляет 2 4x10"33 ед зар СГСЭ*см3 [А6] Это значение (Q) хорошо согласуется с теоретическими оценками, которые можно сделать для примеси замещения в решетке GaAs

Исследование поведения низкотемпературного ЛФГЭ в p-GaAs(Zn) в зависимости от концентрации примеси показало уменьшение величины фототока при приближении к переходу изолятор-металл (ПИМ) Наблюдалась также своеобразная «концентрационная» инверсия знака ЛФГЭ тока, которая состоит в том, что в сильно легированных образцах (на металлической стороне ПИМ) полный фототок как функция температуры не меняет знака при переходе от 300 К к 78 К [AI, А2] Последнее связано с тем, что при перекрытии примесной зоны с валентной зоной низкотемпературный ЛФГЭ формируется за счет внутризонных фотопереходов

Закономерности поведения ЛФГЭ, обнаруженного и исследованного в кристаллах n-InAs [A4, А6], свидетельствуют о том, что эффект обусловлен

оптическими переходами в зону проводимости с глубоких примесей, глубина залегания которых составляет порядка 100 мэВ ниже дна зоны проводимости,

концентрация ~ 1 5х10исм'3, коэффициент захвата электронов Уе-~ 10'7 см3/с (78 К) По литературным данным [20] глубокие центры с такими параметрами имеют место в n-InAs Существенная величина ЛФГЭ эффекта (Z~ 1 5x10"6 А/Вт при Т=300 К и Х=10 6 мкм) при сравнительно малой концентрации глубохих фотоактивных центров говорит о высокой степени асимметрии вероятности их фотоионизации В этом случае квантовый выход ЛФГЭ (коэффициент, характеризующий долю фотоэлектронов, участвующих в формировании фототока) оказывается порядка 30% Оценки октупольного момента таких центров с использованием (3) дают величину почти на 5 порядка большую, чем следовало, было ожидать для примеси замещения в InAs Это свидетельствует о том, что фотоактивный центр в в n-InAs далеко не примесь замещения, а представляет собой протяженный структурный дефект [А4, А6]

Центры, обусловленные структурными дефектами, могут обладать локальными дипольными моментами, ориентированными по эквивалентным кристаллографическим направлениям (например, по 4-м направлениям [111] и [1Т I], [Т11 ], [Т Г1]) Это приведет к высокой асимметрии вероятности их фотоионнзации Усредненный дипольный момент при этом будет равен нулю, Но, как показывает анализ [8], Ток ЛФГЭ после суммирования токов от всех 4 типов центров будет содержать вклад, который пропорционален дипольному моменту центра При этом направление тока будет соответствовать симметрии Td Такой «дипольно-ориентационный» механизм ЛФГЭ [8] позволяет объяснить наблюдаемую величину тока ЛФГЭ в кристаллах n-InAs при обычных значениях дипольного момента фотоактивных центров d~ea (а- постоянная решетки)

В параграфе 1 4 рассмотрено влияние магнитного поля на ЛФГЭ В магнитном поле вследствие действия на носители силы Лоренца ток ЛФГЭ модифицируется При этом возникает добавка к фототоку в направлении перпендикулярном магнитному полю, имеющая холловскую природу Возникает также добавочный фототок в нехолловских направлениях, определяемых поляризацией света и симметрией кристалла В слабом магнитном поле (flcí>«l) добавка к фототоку имеет вид [8]

А/ а =[Й*7о1 W

- тензор четвертого ранга, Я - единичный вектор в направлении магнитного поля, ^гГ^Гп« , Для кристаллов симметрии Td выражение (4) можно представить в виде [А14, А 15]

4/„ ^M^i«™ ~На,2еа,2) + еа(На+,еаН -+IS7HJ\

ea+l\ \e<z+2¡ )>

где первое слагаемое - фототок в холловском направлении, а константа S¡ определяет этот ток, второе слагаемое - нехолловская компонента ЛФГЭ тока, направленная вдоль магнитного поля, а константа S¡ определяет такой ток

Нехолловский индуцированный магнитным полем ЛФГЭ был обнаружен в кристаллах p-GaAs при возбуждении светом С02-лазера [А 14, А 15] Константа S¡ составляет ~1 5х10~12 (А/Вт)/Э при Т=300 К для образцов с концентрацией дырок 2 ЗхЮ16 см"3 Наблюдался также и холловский вклад ЛФГЭ ток, а соответствующая константа S¡ составляет ~ 1 ОхЮ'12 (АУВт)/Э

Микроскопическая теория ЛФГЭ в магнитном поле [20, Al 5] показывает, что индуцированные магнитным полем добавки к фототоку должны быть близки между собой, а их отношение к фототоку в нулевом поле должно определяться параметром £1стР (также как в эффекте Холла), что соответствует экспериментальным данным

В магнитном поле наряду с ЛФГЭ может возникнуть зависящий от степени циркулярной поляризации света и магнитного поля новый фототок, которому посвящен параграф 1 5 Из соображений симметрии можно записать следующее выражение для такого циркулярного фототока [9]

Ja=iGa,rHÁSXe)r> (5)

где i(S х ё') = РС(Ц / - вектор степени циркулярной поляризации света (здесь Рс - степень циркулярной поляризации, Ц - волновой вектор света) или спин фотона, Gapr - тензор третьего ранга, аналогичный по своим трансформационным свойствам пьезотензору

Индуцированный магнитным полем ЦФГЭ был впервые экспериментально обнаружен в кристаллах p-GaAs [А11] Выбранная геометрия эксперимента позволила наблюдать ЦФГЭ в чистом виде на фоне других возможных эффектов В случае поперечной геометрии, показанной на Рис 3 а и б, эффект фотонного увлечения и ЛФГЭ запрещены по симметрии, а индуцированный магнитным полем циркулярный фототок должен иметь простую зависимость от магнитного поля и степени циркулярной поляризации накачки j = 1ГНРС, где Г- единственная линейно независимая компонента тензора третьего ранга, фигурирующего в (5) Линейно поляризованное излучение С02-лазера пропускалось через четверть волновую пластинку, в результате чего оно преобразовывалось в эллиптически поляризованное со степенью циркулярной поляризации равной Pc-sm2(p, где ip- угол между вектором поляризации исходного излучения и оптической осью четверть волновой пластинки Далее излучение

[owl

/

¿[да]

Рис 3 Геометрия экспериментов по ЦФГЭ, индуцированному магнитным полем, в кристаллах р-ваАз [А11, А14, А15]

фокусироватось на исследуемый образец (см Рис 3) Без магнитного поля сигнал отсутствовал При включении магнитного поля наблюдался быстрый сигнал, который в зависимости от угла <р менялся как sin2<p (Рис 4) При этом сигнал менял полярность при переходе от правоциркулярной к левоциркулярной поляризации накачки, а также при изменении направления

магнитного поля При * фиксированной степени

циркулярной поляризации накачки сигнал линейно зависел от магнитного поля (см Рис 4) Эти факты свидетельствуют о том, что наблюдаемый сигнал обусловлен индуцированным магнитным полем ЦФГЭ По величине ЦФГЭ в p-GaAs оказался довольно сильным Константа Г составляет ~ 8 4х10",2(А/Вт)/Э (Т=300 К, >,= 10 6 мкм, р(300 К)=2 ЗхЮ16 см"3), что почти на порядок выше индуцированного магнитным полем ЛФГЭ

Микроскопическая теория эффекта была построена в работах [22, А15] Индуцированный магнитным полем ЦФГЭ обусловлен кубическим по волновому вектору спиновым расщеплением подзон валентной зоны, свойственным нецентро-симметричным кристаллам, возникновением корреляции между импульсом и спином дырок при поглощении циркулярно

поляризованного света и видоизменением этой корреляции вследствие действия магнитного поля Расчетное значение константы Г для p-GaAs отличается не более чем на 30% от экспериментально наблюдаемой величины [Al5]

Качественная картина эффекта состоит в следующем При поглощении циркулярно поляризованного света появляется анизотропная добавка к функции распределения дырок вида А/ = (й£)х (J£) (где Ic, J - волновой

100 150 200 250 300 350 400

Ф, degrees

Рис 4 Зависимость быстрого фотосигнала от угла <р (см текст) Геометрия эксперимента соответствует Рис 3 б Т=300 К, p-GaAs, р(300 К)=2 ЗхЮ16 см 3, Х=10 6 мкм, 1- Н=+6 9 кЭ, 2 - Н= -6 9 кЭ На вставке зависимость сигнала от магнитного поля

вектор и угловой момент дырки, соответственно), которая четна по £ и связана с корреляцией между импульсом и спином Вследствие наличия

кубического по л спинового расщепления в магнитном поле возникает спиновая добавка к силе Лоренца, действующей на легкие и тяжелые дырки [22]

Щ = £[ДРх#] , АУа = (6)

где £>- константа спинового расщепления В отличие от обычной составляющей силы Лоренца, обуславливающей вращающий момент, который действует на импульсной распределение, спиновая добавка к силе (6), четная по волновому вектору, при наличии корреляции между импульсом и спином дырок приводит к смещению центра тяжести импульсного распределения и вызывает магнитоиндуцированный фототок

Параграф 16 посвящен быстродействующим фотоприемникам-анализаторам поляризационных характеристик импульсного инфракрасного и ТГц лазерного излучения, которые были предложены и созданы на основе результатов исследований фотогальванического эффекта в полупроводниках [А7-А10, А12] Один из вариантов такого фотоприемника и принцип его работы схематически показаны на Рис 5 Работа фотоприемника основана на свойствах ЛФГЭ в р-ваАв Измерение амплитуд и знаков фотосигналов и

и, =У„2 = АР^тЮ и2 = К3_4 = АР1 сое 2©

г, 1 и.

+ $1епи. х—апаш г ' , 1 2 .¡Ц^'

Р -Ж+К

А

Рис 5 Фотоприемник для анализа поляризации лазерного излучения на основе кристалла р-ОаАБ ©- угол между плоскостью поляризации излучения и направлением [221] А-чувствительность фотоприемника Р[,- мощность линейно поляризованного излучения

и2, генерируемых исследуемым лазерным излучением, в двух различных направлениях позволяет определить положение плоскости поляризации импульсного лазерного излучения и мощность линейно поляризованной

|"0|

компоненты излучения Такой прибор удобен при работе с одиночными и/или редко повторяющимися импульсами Работоспособность устройства была проверена с использованием двухканального запоминающего осциллографа, связанного с компьютером, и импульсной лазерной системы, работающей в области спектра от 9 2 мкм до 385 мкм, в состав которой входили С02-лазер и ТГц лазер с оптической накачкой паров МН3 и БгО [А8, А12]

Часть 2 диссертации посвящена исследованию оптических явлений в пористом кремнии

Во введении (параграф 2 1) к данной части дан краткий обзор сведений о пористом кремнии (ПК) ПК, который получают путем электрохимического травления объемного в растворах плавиковой кислоты, стал предметом интенсивных исследований после появления сенсационной публикации Л Т Кэнема [23], в которой наблюдалась эффективная фотолюминесценция ПК в видимой области спектра при комнатной температуре Автором публикации [23] видимая фотолюминесценция (ФЛ) была отнесена к излучательной рекомбинации размерно-квантованных носителей в кремниевых квантовых нитях, которые образуются в процессе формирования ПК Почти одновременно в работе [24] наблюдался сдвиг края поглощения в синюю область спектра в ПК, что также было объяснено проявлением эффектов размерного квантования Последующие многочисленные исследования показали, что видимая люминесценция ПК обусловлена излучательной рекомбинацией не в нитях, а в кремниевых нанокристаллитах размером порядка нескольких десятков ангстрем, которые также образуются в ходе травления (см [25, 26]) Рассматривалась также возможность ФЛ пористого кремния за счет химических соединений, образующихся в результате травления кремния, в частности за счет силоксена - 81бОзН6 [27] Однако модель химического происхождения ФЛ со временем была признана несоответствующей реальности В настоящее время квантово-размерная модель считается основной и соответствующей природе ФЛ в ПК [6,25,26]

Нами было выполнено одно из первых исследований временных свойств ФЛ пористого кремния [А16-А20] Результатам этих исследований посвящен параграф 2 2 Исследовался пористый кремний, полученный по традиционной технологии (см [25, 26]) на (100) подложке р-кремния с удельным сопротивлением 10м*см На Рис 6 показаны спектры ФЛ с разрешением во времени при возбуждении импульсным ^-лазером Спектр стационарной ФЛ (см вставка в Рис 6) представляет собой широкую полосу с максимумом при 1 68 эВ и полушириной 0 32 эВ, что типично для ПК Спектры время-разрешенной ФЛ значительно отличаются от стационарного спектра Наблюдается сильная трансформация спектра излучения по мере увеличения времени задержки между максимумом лазерного импульса и

Energy, eV 25 2 1 5

моментом регистрации спектра В спектрах с задержкой выделена быстрая полоса излучения (обозначена А1) с максимумом при ~2 5 эВ и временем затухания в наносекундном диапазоне, а также медленная полоса (А2) с микросекундной кинетикой затухания и максимумом непрерывно смещающимся в красную область спектра по мере увеличения задержки Полосы А1 и А2 имеют ширину порядка 0 4-0 5 эВ и вследствие этого

перекрываются Форма импульса ФЛ отражает комбинацию двух сигналов быстрого из полосы А1, полностью повторяющего лазерный импульс, и медленного из полосы А2, время затухания которого лежит в микросекундном диапазоне и имеет сильную дисперсию по спектру В зависимости от выбранной длины волны соотношение интенсивностей быстрой и медленной компонент ФЛ меняется Эти факторы обуславливают наблюдаемую спектрально-временную трансформацию излучения ПК Такое поведения спектра излучения ПК было впервые обнаружено нами [А16-А20] Впоследствии этот результат был подтвержден в других работах (см например [28]) Поскольку времена затухания полос А1 и А2 отличаются более чем на 3 порядка, то спектр стационарной ФЛ - красной ФЛ, обычно наблюдаемой в ПК, практически полностью формируется за счет медленной полосы А2 Эта полоса в конечном итоге и определяет высокий квантовый выход излучения пористого кремния

эффекту поляризационной памяти фотолюминесценции пористого кремния При линейно поляризованном фотовозбуждении люминесценция ПК линейно поляризована преимущественно вдоль вектора поляризации накачки Линейная поляризация наблюдается как при резонансном [29], так и при высокоэнергетическом нерезонансном фотовозбуждении в условиях, когда разница между энергиями кванта накачки и излучения достигает нескольких эВ [А21, А22]. На Рис 7а показаны спектры излучения, измеренные в

400

500 600 700 800

Wavelength, nm

900

Рис 6 Вречя-разрешенные спектры ФЛ пористого кремния при разных задержках ДI момента регистрации относительно максимума лазерного импульса 1- 0 не, 2-15 не, 3 - 40 не, 4-65 не, 5-990 не Т=300К Вставка спектр стационарной ФЛ (А„=4880 А)

Параграф 2 3 посвящен

максимуме лазерного импульса и с задержкой в 1 мкс Показана также зависимость степени линейной поляризации ФЛ от длины волны излучения

4000

5000 6000

Wavelength, А

Time, us

Рис 7 а) Спектры время-разрешенной ФЛ и степени ее линейной поляризации при возбуждении импульсным ^-лазером Т=300 К Задержки 1- 0 не, 2- 1 мкс Спектры ФЛ нормированы на максимум б) Временная зависимость степени линейной поляризации ФЛ ПК Хфл=6100А Момент 1=0 соответствует максимуму лазерного импульса

Видно, что ФЛ поляризована во всем спектре излучения и степень линейной поляризации достигает -30-33 % на коротковолновом краю быстрой полосы излучения В случае задержки в 1 мкс, когда спектр формируется в основном за счет медленной красной полосы, степень линейной поляризации излучения составляет 5-12% На Рис 7 б показана временная зависимость степени линейной поляризации ФЛ вблизи максимума длинноволновой полосы Характерное время релаксации поляризации излучения лежит в микросекундном диапазоне (достигает 6 5 мкс в данном случае) и сопоставимо со временем затухания люминесценции Эти эксперименты проводились на ПК, полученном на поверхности (100) р-кремния с удельным сопротивлением 1 Ом*см Вектор поляризации ФЛ следит за вектором поляризации накачки При этом степень линейной поляризации ФЛ не зависит от ориентации вектора поляризации накачки в плоскости образца

Сохранение линейной поляризации возбуждения в фотолюминесценции известно, например, для горячей люминесценции в прямозонных полупроводниках [30] и объясняется выстраиванием импульсов фотовозбужденных носителей заряда вдоль вектора поляризации накачки Свойства линейной поляризации ФЛ в ПК свидетельствуют о совершенно иной природе явления Эффект поляризационной памяти ФЛ ПК объясняется, если считать, что излучающая система представляет собой набор хаотически распределенных, квазиодномерных нанокристаллитов (см

Рис. 8), из.чу нательная рекомбинация в которых обуславливает наблюдаемую ФЛ [А21, А22]. В силу квази одномерности, поглощение света в нанокристаллитах, у которых больший размер параллелен вектору поляризации накачки, будет существенно выше, чем в кристаллитах,

ориентированных перпендикулярно.

Анизотропной в смысле поляризации будет и термализеванная ФЛ из такой системы нанокристаллитов. Излучение из отдельно взятого нанокристаллита будет преимущественно поляризовано вдоль большего размера кристаллита. Параметром такой анизотропии должно быть отношение ширины кристаллита к его длине (-D/L Хаотическое распределение нанокристаллитов приведет

Рис. 8. Модельная картина возникно- к ТОМУ- что ПРИ любом направлении вения линейно поляризованной ФЛ вектора поляризации накачки число в системе квазиодномерных кристал- возбужденных нанокристаллитов будет лнтов- одинаковым. В результате, излучение из

всей совокупности возбужденных нанокристаллитов будет линейно поляризованным вдоль вектора поляризации накачки. Если миграция энергии возбуждения между кристаллитами отсутствует, то ФЛ будет линейно поляризованной пока она существует. В работе [3 J ] рассматривалась «диэлектрическая» модель эффекта поляризационной памяти ФЛ в ПК. Был рассмотрен ансамбль диэлектрических эллипсоидов, помещенных в матрицу с диэлектрической проницаемостью значительно меньшей, чем проницаемость материала эллипсоида. Расчеты [31] дают значение степени поляризации ФЛ близкие к тем, которые наблюдаются в эксперименте на пористом кремнии, при значении параметра анизотропии эллипсоида Е, от 0.05 до 0.6,

Слои пористого кремния, полученные на (100) поверхности p-Si, в плоскости слоя оптически изотропны в смысле поляризационной памяти ФЛ, то есть степень поляризации излучения не зависит от ориентации вектора поляризации накачки в плоскости образца, что обуславливается хаотическим распределением нанокристаллитов. Если же каким-то образом ввести упорядочение в хаотическое распределение нанокристаллитов, го можно ожидать появление зависимости степени поляризации ФЛ от ориентации вектора поляризации накачки. Эффекту оптической анизотропии пористого кремния посвящен параграф 2.4. Эффект был обнаружен в ПК, полученном на поверхности n-Si при линейно поляризованной подсветке в процессе электрохимического травления [А24-А26]. Подсветка играет ключевую роль

в процессе формирования ПК из материала п-типа, поскольку свет поставляет дырки, необходимые для протекания реакции электрохимического растворения кремния Исследовался слои ПК, приготовленные на подложках (100) п-81 с удельным сопротивлением 2-4 Ом*см Травление проводилось в условиях подсветки излучением ксеноновой лампы, которое было либо неполяризовано либо линейно поляризовано Измерения показали, что форма спектров и интенсивность ФЛ практически одинакова для обоих типов образцов ПК, но было обнаружено заметное возрастание степени линейной поляризации ФЛ для образцов, приготовленных в условиях линейно поляризованной подсветки Кроме того, в этом типе образцов наблюдалась зависимость величины степени поляризации ФЛ от ориентации вектора поляризации накачки в плоскости образца Эффект проявляется наиболее сильно на коротковолновом краю спектра ФЛ Разница в максимальных и минимальных значениях степени линейной поляризации ФЛ достигает ~ 0 Об (при среднем значении степени поляризации ~ 0 19) при энергии излучения 2 1 эВ Максимальное значение степени линейной поляризации ФЛ имеет место тогда, когда вектор поляризации накачки оказывается перпендикулярен вектору поляризации подсветки, используемой в процессе травления В образцах, приготовленных в условиях неполяризованной подсветки, анизотропии степени поляризации ФЛ не наблюдалось

Наличие анизотропии степени линейной поляризации ФЛ говорит о частичном выстраивании квазиодномерных нанокристаллитов в

определенном направлении, а именно в направлении перпендикулярном вектору поляризации подсветки, используемой в процессе травления Эффект можно объяснить качественно, принимая во внимание анизотропию распределен™ фотодырок по поверхности нанокристаллита, вызванную электрическим полем световой волны подсветки Такое анизотропное распределение фотодырок приводит в свою очередь к анизотропии травления нонокристаллитов и в итоге к формированию упорядоченной системы нанокристаллитов

В параграфе 2 5 рассмотрен эффект усиления комбинационного рассеяния (КРС) света в пористом кремнии, обнаруженный в ПК, полученном на кремнии п-типа [А23] Исследовались образцы ПК, приготовленные по методике аналогичной, описанной в параграфе 2 4 Спектр КРС первого порядка по форме близок к спектру, характерному для кристаллического кремния (с-БО Наблюдается линия со степенью деполяризации 0 6-0 7, с едва заметной низкочастотной асимметрией, смещенная в низкочастотную область по сравнению с-81 не более чем на 0 5 см'1 и имеющая полуширину ~ 6 см1 Наиболее существенной особенностью сигнала КРС является его аномально высокая интегральная интенсивность,

превышающая аналогичную величину для c-Si в ~ 20 раз Сигнал КРС такой интенсивности не наблюдался нами в пористом кремнии, полученном на p-Si по методикам, описанным, например в [Al 8, 32] Совокупность наблюдаемых закономерностей объясняется усилением локального электромагнитного поля на грубой поверхности макропористого подслоя пористого кремния Макропористый подслой, характеризующийся размерами пор и Si-кристаллитов от 100 Á до микрона, лежащий на границе раздела между подложкой и ПК, имеет место в ПК, полученном на n-Si, и, как правило, не наблюдается в ПК, сформированном на p-Si [33] Наблюдаемое усиление интенсивности КРС достигается при коэффициенте усиления локального электромагнитного поля немногим более 2 раз

Часть 3 диссертации посвящена исследованиям терагерцовых излучательных процессов при межподзонной релаксации свободных носителей в квантово-каскадных структурах GaAs/AlGaAs, а также при рекомбинации свободных носителей с ионизованными примесями в полупроводниках типа Ge Методика измерений эмиссионных спектров в ТГц области, развитая автором, позволила получить ряд новых результатов, которые рассмотрены в данной части диссертации

Во введении к части 3 диссертации (параграф 3 1) кратко рассматриваются различные типы источников электромагнитного излучения ТГц диапазона (01-10 ТГц), которое в настоящее время интенсивно исследуется в связи с перспективами его применения для решения многочисленных диагностических задач в различных областях науки и техники Основное внимание уделено полупроводниковым ТГц эмиттерам с электрическим возбуждением,

В Параграфе 3 2 изложены результаты по обнаружению и исследованию ТГц электролюминесценции в области 1-18 ТГц в многопериодных структурах с туннельно-связанными квантовыми ямами (КЯ) GaAs/AlGaAs [А27-А30] Исследовались структуры, полученные методом молекулярно-пучковой эпитаксии, содержащие 40 периодов, каждый из которых содержал 4 квантовые ямы GaAs разной ширины, разделенные Alo uGaossAs туннельными барьерами Ширины квантовых ям и барьеров и их чередование следующие 280 Á КЯ, 25 Á барьер, 180 Á КЯ, 40 Á барьер, 160 Á КЯ, 25 Á барьер, 150 А КЯ, 40 Á барьер, далее структура повторяется С обеих сторон структуры заканчивались контактными слоями n+-GaAs (п=2*1018 см"3) толщиной 2 мкм и 1000 Á со стороны подложки и со стороны внешней поверхности соответственно

ТГц электролюминесценция наблюдалась в области гелиевых температур при напряжении смещения на структуре выше 3-4 В Исследование спектров ТГц излучения проводилось с помощью созданного нами специализированного Фурье-спектрометра [А29] на область спектра 5-

350 см'1 (0 15-10 5 ТГц, 0 62-43 4 мэВ) Характерный спектр наблюдаемого ТГц излучения приведен на Рис 9 а Установлено, что с ростом напряжения на структуре максимум полосы ТГц излучения смещается в высокочастотную область (см Рис 9 б) по закону близким к линейному Линейная зависимость частоты максимума полосы ТГц излучения от напряжения на структуре свидетельствует о том, что наблюдаемое излучение

Frequency, THz

О 2 4 6 8 10

Wavenumbers, cm' Voltage (V)

Рис 9 а) Спектр ТГц этсктролюминссценшга многопериодной структуры с туннельно-связанными КЯ GaAs/AlGaAs Т~ 7 К Напряжение смещения 5 5 В На вставке показана характерная интерферограмма ТГц сигнала б) Зависимость положения максимума полосы ТГц излучения от напряжения смещения на структуре Точки - экспериментальные данные, сплошная кривая - линейная функция со скоростью нарастания 8 9 см '/В

обусловлено непрямыми в реальном пространстве оптическими переходами электронов между состояниями в соседних квантовых ямах

Численные расчеты спектра энергии электронов в имеющейся квантово-каскадной структуре, результаты которых рассмотрены в параграфе 3 3. позволили идентифицировать квантовые ямы, оптические переходы между которыми ответственны за наблюдаемое ТГц излучение Расчеты показывают, что при падении напряжения на одном периоде больше 20 мВ (соответствует напряжению ~ 3 В на всей структуре) наиболее вероятными переходами с испусканием фотонов являются пространственно непрямые переходы между состояниями электронов, локализованными в ямах шириной 160 и 150 А Расчетная зависимость энергии кванта оптического перехода между такими состояниями от напряжения смещения на структуре хорошо описывает экспериментальные результаты [А32, АЗЗ]

Системы, основанные на оптических переходах в процессе энергетической релаксации носителей заряда при электрическом пробое примесных центров в полупроводниках, могут служить в качестве одной из рабочих схем ТГц излучателей ТГц излучение при ударной ионизации мелких примесей довольно интенсивно и наблюдается в электрических полях напряженностью всего в несколько В/см в материалах типа Ge [34] или GaAs

Frequency, THz

3

га

■

[35] и поэтому представляет интерес для практических применений Большой интерес представляет акцепторная примесь в кристаллах типа ве Схема энергетических уровней мелкого акцептора в принципе позволяет достичь инверсии населенности между локальными и резонансными уровнями энергии акцептора в условиях одноосной деформации при пробое примеси электрическим полем [36] Несмотря на то, что интегральное ТГц излучение при пробое мелких примесей в ве было обнаружено давно [34], спектральное распределение ТГц излучения при пробое мелких акцепторов в германии вплоть до настоящего времени практически не исследовалось В результате выполненной нами работы [АЗЗ-АЭ7], результатам которой посвящен параграф 3 4. были впервые измерены спектры спонтанного ТГц излучения в

условиях вблизи порога пробоя мелкого акцептора в германии

На Рис 10 приведен характерный спектр ТГц излучения, наблюдаемого в р-Ое(Оа) вблизи порога примесного пробоя - при напряженности поля ~ 7 5 В/см и Т=5 5 К В спектре доминирует узкая линия излучения с максимумом при 8 3 мэВ (2 ТГц), которая относится к переходу 2Г8~ —>1Г8+ между вторым возбужденным и основным состоянием акцептора [АЗЗ] Высокочастотная асимметрия основной линии связана со вкладом узкой линии излучения с максимумом при 9 7 мэВ и широкой линии с максимумом при 13 мэВ Линия при 9 7 мэВ обусловлена оптическими переходами между одним из возбужденных состояний примеси (например, из состояния ЗГ8") и основным состоянием 1Г8+ Линия излучения при 13 мэВ относится к оптическим переходам горячих дырок из валентной зоны на основное состояние акцептора Эффективная температура дырок, участвующих в таких переходах, составляет ~ 23 К (энергия ~ 2 мэВ) Расчеты неравновесной функции распределения дырок [37], выброшенных в зону электрическим полем в результате пробоя акцептора в ве, дают эффективную температуру дырок ~ 20 К при напряженности поля ~ 7 В/см, что хорошо

с

ш

10 20 Energy, meV

Рис 10 Спектр ТГц электролюминесценции в p-Ge(Ga), р=10П+см Е-7 5 В/см, Т=5 5 К Вставка схематически показывает уровни эенергии акцептора в германии

3

и,

3?

w с 0) с

Е ш

согласуется с данными нашего эксперимента

При возрастании напряженности поля возрастает вклад оптических переходов горячих дырок из валентной зоны на основное состояние акцептора При напряженности поля выше 11 В/см наблюдается также появление ТГц излучения с малыми энергиями кванта (от 2 5 до 6 мэВ), что безусловно обуславливается вкладом оптических переходов между подзонами валентной зоны [A33-A35]

Были проведены исследования ТГц электролюминесценции при пробое мелких акцепторов в одноосно деформированном германии [А36, А37] При

этом впервые наблюдалась линейная поляризация ТГц излучения Эти исследования проводились также в условиях вблизи порога примесного пробоя Характерный спектр ТГц электролюминесценции p-Ge(Ga), одно-осно деформированного в направлении [111] (величина одноосного давления ~ 3 кбар [A3 6]), при напряженности поля ~5 2 В/см приведен на Рис 11 Можно видеть, что спектры излучения, измеренные в поляризации вдоль и поперек оси давления (е||Р и e_LP геометрии), значительно отличаются, что свидетельствует о линейной поляризации ТГц излучения Кроме того, поляризация излучения меняется по спектру

Узкая линия с максимумом при 7 6 мэВ, доминирующая в спектре излучения, измеренном в геометрии с±Р, поляризована перпендикулярно оси давления со степенью поляризации ~ 93% В спектре излучения также видны узкая линия при 8 8 мэВ и широкая линия с максимумом при 10 3 мэВ Последняя линия доминирует в спектре излучения, соответствующем геометрии е||Р, и степень ее поляризации вдоль оси давления составляет ~80%

Линию с максимумом при 7 6 мэВ мы относим к оптическим переходам из первого возбужденного состояния акцептора ЦГ5+ Гб ), которое формируется из состояния Щ в результате одноосной деформации, в основное состояние акцептора 1Г4+ В пользу такой интерпретации свидетельствует спектральное положение данной линии, согласующееся с

7 6 meV j ,10 3meV

8 8 meV h

i t i i 1

' х4 J '' ......2 1 1

J- Г\_

10 15 20

Energy (meV)

25

Рис 11 Спектры ТГц электролюминес-ценциир-Ое(Оа), одноосного деформированного в направлении [111] Величина давления ~ 3 кбар Т=5 К, Е~5 2 В/см 1 - поляризациия е J. Р, 2- поляризация е || Р

результатами расчетов [38], а также ее практически полная линейная поляризация перпендикулярно оси давления На Рис 12 показана схема

уровней энергии мелкого акцептора в германии Показаны только нечетные возбужденные состояния, поскольку только такие состояния проявляются в оптических переходах

Используется общепринятая классификация состояний

акцептора в кристаллах типа йе (см [39])

Расчетное значение силы осциллятора оптического

перехода 1Г8~—»Щ* в

отсутствии давления составляет величину почти в 40 раз меньшую, чем для перехода 2Г8*—>1Гв+ [40] Поэтому такой переход не проявляется в спектрах излучения при нулевой деформации При достаточно же сильной одноосной деформации (~ 3 кбар и выше) основным в спектре излучения становится переход 1(Г5+ Г6") —>1Г4+, как показывает эксперимент Это свидетельствует об изменении соотношения сил осциллятора для переходов из первого (1(Г5"+ Г6')) и второго (2(Г5"+ ГУ)) возбужденного состояния акцептора при одноосной деформации, а именно сила осциллятора перехода из состояния 1(Г5'+ Г6") существенно возрастает Кроме того, состояние 1(ГУ+ ГУ) - наинизшее возбужденное состояние акцептора и его заселенность в условиях эксперимента должна быть выше заселенности состояния 2(Г5"+ Г6") Этот дополнительный фактор также способствует доминированию оптического перехода 1(Г5"+ Г<;")—»-1Г/ в спектре ТГц излучения, наблюдаемого в поляризации е±Р

Линия с максимумом при 8 8 мэВ обусловлена оптическими переходами на основное состояние акцептора из возбужденных состояний 2(Г5'+ ГУ) и 2ГУ, 1ГУ, близких по энергии и образующихся из состояний 2Г8" и 1Г7" в результате давления [А36, АЗ7] Спектральное положение данной линии согласуется с результатами расчетов [38] Широкая линия излучения с максимумом при 10 3 мэВ относится к переходам неравновесных дырок из валентной зоны (из подзоны легких дырок) на основное состояние акцептора

нн (Г,+Г,)

УВСГ,)

зг„

1Г, 2Г„

1Г8*

Р=0

ЬН(Г,)

1Г4

2Г,

2(Г,+г.) 1Г4

10%+ГЛ

10У+ГЛ ~ 1Г«*

Р>0

Рис 12 Схематическая картина основного и возбужденных состояний акцептора в ве При нулевой деформации (Р=0) и одноосной ([¡11]) деформации (Р>0) Стрелками показаны переходы, ответственные за наблюдаемое ТГц излучение

Важным фактором является преимущественная поляризация этой линии вдоль оси давления

В Заключении отмечено, что в диссертационной работе проведены исследования широкого круга неравновесных процессов, обуславливающих новые оптические явления в полупроводниках и полупроводниковых структурах Исследования объединены единым подходом, основанном на анализе взаимодействия исследуемого объекта с поляризованным излучением Исследования проведены в спектральном диапазоне, включающем видимую, инфракрасную и терагерцовую области и включают процессы, вызванные оптическим или электрическим возбуждением Совокупность результатов, полученных в работе, представляет собой решение целого ряда важных в научном и практическом плане проблем, среди которых выявление природы баллистических фототоков, обусловленных асимметрией элементарных электронных процессов, в нецентросимметричных полупроводниках, а также установление новых типов излучательных переходов в полупроводниковых ТГц эмиттерах Кроме того, в работе установлен ряд новых оптических свойств пористого кремния

В заключении также сформулированы основные результаты работы

1 Показано, что линейный фотогальванический эффект (ЛФГЭ) в кристаллах р-ОаАэ при температурах выше 200 К при возбуждении в области X ~ 10 мкм вызван оптическими переходами между подзонами тяжелых и легких дырок, а роль рассеяния, ответственного за формирование фототока при этом, играет рассеяние на оптических фононах

2 Исследован ЛФГЭ при фотоионизации мелких и глубоких центров в полупроводниках На примере мелкой примеси замещения в р-ОаАз(2п) и глубокого центра, обусловленного структурным дефектом в п-1пАэ, показано существенное увеличение параметра асимметрии вероятности фотоионизации глубокого центра по сравнению с мелким

3 Исследованы нехолловская и холловская компоненты индуциророванного магнитным полем ЛФГЭ в кристаллах р-ваЛв в области X ~ 10 мкм Показано, что эти составляющие ЛФГЭ тока сравнимы по величине, а их отличие от фототока в нулевом магнитном поле характеризуется параметром равным произведению циклотронной частоты на время релаксации импульса дырок

4 Обнаружен индуцированный магнитным полем циркулярный фотогальванический ток в негиротропном пьезоэлектрике На примере

кристаллов р-СаАв в области Я ~ 10 мкм показано что, циркулярный фототок почти на порядок превосходит холловскую и нехолловскую компоненты линейного фотогальванического тока Эффект обусловлен кубическим по волновому вектору спиновым расщеплением энергетических зон носителей заряда в кристаллах без центра инверсии, возникновением корреляции между импульсом и спином носителей заряда при поглощении циркулярно поляризованного света и видоизменением этой корреляции в магнитном поле

5 Предложены и созданы фотоприемники-анализаторы поляризации импульсного инфракрасного и терагерцового лазерного излучения на основе фотогальванического эффекта в полупроводниках

6 Обнаружено, что фотолюминесценция пористого кремния в видимой области спектра имеет две полосы, значительно отличающиеся по спектральному положению и временам затухания, - быструю, с характерным временем затухания в наносекундном диапазоне и максимумом при ~2 5 эВ, и медленную полосу, со временем затухания в микросекундном диапазоне при Т=300 К и максимумом при ~2-1 6 эВ, положение которого зависит от момента регистрации спектра по отношению к максимуму импульса возбуждения

7 Обнаружен эффект поляризационной памяти фотолюминесценции пористого кремния, состоящий в сохранении линейной поляризации возбуждения в излучении Фотолюминесценция поляризована во всей полосе излучения, а величина степени линейной поляризации достигает ~ 0 3 на коротковолновом краю спектра Явление обусловлено анизотропной формой нанокристаллитов пористого кремния, рекомбинация в которых ответственна за эффективную видимую ФЛ этого материала

8 Обнаружено, что линейно поляризованная подсветка в процессе электрохимического травления кремния п-типа приводит к возникновению анизотропии поляризационной памяти фотолюминесценции пористого кремния Явление обусловлено формированием упорядоченного распределения квазиодномерных кремниевых нанокристаллитов в слоях пористого кремния

9 Обнаружено усиление интегральной интенсивности КРС порядка 20 раз в пористом кремнии, полученном на кремнии п-типа, в сравнении с объемным кремнием Явление обусловлено усилением локального

электромагнитного поля на грубой поверхности макропористого слоя кремния

10 Обнаружена полоса терагерцовой (ТГц) электролюминесценции с максимумом в области 1-18 ТГЦ (33 7-59 4 см"1) в многопериодных структурах с туннельно-связанными квантовыми ямами GaAs/AlGaAs (40 периодов, по 4 квантовых ямы разной ширины в каждом периоде) Показано, что ТГц излучение обусловлено пространственно непрямыми оптическими переходами электронов между состояниями, локализованными в соседних квантовых ямах (160 и 150 Á) и которым соответствуют минимумы подзон размерного квантования

11 Показано, что в спектре ТГц электролюминесценции, наблюдаемой в Ge(Ga) вблизи порога примесного пробоя, доминируют узкие линии внутрицентровых переходов, обусловленные переходами дырок между возбужденными состояниями и основным состоянием мелкого акцептора В спектре излучения обнаружены также особенности, связанные с переходами дырок внутри валентной зоны и переходами из состояний в валентной зоне на основное состояние примеси, вклады которых возрастают с ростом напряженности электрического поля

12 Обнаружена линейная поляризация ТГц излучения, связанного с пробоем мелкого акцептора (Ga) в одноосно деформированном германии Вблизи порога примесного пробоя степень линейной поляризации достигает ~ 80-90% на основных линиях излучения при давлении ~ 3 кбар в направлении [111]

13 Показано, что в спектре ТГц излучения одноосно деформированного германия вблизи порога примесного пробоя в поляризации перпендикулярно оси давления доминирует переходы из первого возбужденного состояния в основное состояние акцептора, сила осциллятора которых крайне мала в случае отсутствия деформации

Список публикаций по теме диссертации

Al Андрианов А В , Валов П М , Ярошецкий И Д Инверсия знака

линейного фотогальванического эффекта в полупроводниках // Письма вЖЭТФ- 1980-т 31-С 532-535 А2 Андрианов А В, Ивченко Е JI, Пикус Г Е, Расулов Р Я , Ярошецкий ИД Механизм линейного фотогальванического эффекта p-GaAs(Zn) при возбуждении светом СОг-лазера // Тезисы докладов V

Всесоюзного совещания по нерезонансному взаимодействию оптического излучения с веществом - Ленинград, 1981 - С 25 A3 Андрианов А В , Ивченко Е Л,, Пикус Г Е , Расулов Р Я, Ярошецкий ИД Линейный фотогальванический эффект в дырочном арсениде галлия //ЖЭТФ-1981-т 81-С 2080-2094 A4 Андрианов А В, Ярошецкий И Д Обнаружение и исследование линейного фотогальванического эффекта в кристаллах InAs п-типа проводимости // Тезисы Республиканской конференции по фотоэлектрическим явлениям в полупроводниках - Одесса, 1982 - С 20

А5 Andnanov А V , Ivchenko Е L , Pikus G Е , Rasulov R Ya, Yaroshertskn ID Linear photogalvanic effect m p-type A3B5 crystals // Ferroelectncs -1983-V 43-P 177-179 A6 Андрианов A В , Ивченко E Л, Пикус Г Е , Расулов Р Я, Ярошецкий ИД Линейный фотогальванический эффект в кристаллах А3В5 // Тезисы докладов IX Всесоюзной конференции по физике полупроводников -Баку, 1982-С 90-91 А7 Андрианов А В Детектор поляризации лазерных импульсов // Тезисы докладов XII Всесоюзного семинара «Импульсная фотометрия» -Ленинград, 1985 - С 33 А8 Андрианов А В , Берегулин Е В , Ганичев С Д , Глух К Ю , Ярошецкий И Д Быстродействующий измеритель поляризационных характеристик лазерного ИК и субмиллиметрового излучения // Письма в ЖТФ -1988-Т 14-С. 1326-1329 А9 Авторское свидетельство N 1232008 от 29 04 1984 Способ определения поляризационных характеристик одиночного лазерного импульса и устройство для его реализации // Андрианов А В, Берегулин Е В , Ярошецкий И Д

А10 Авторское свидетельство N 1383981 от 05 01 1986 Способ определения характеристик циркулярно поляризованной компоненты лазерного импульса и устройство для его реализации // Андрианов А В, Берегулин Е В , Ярошецкий И Д Al 1 Андрианов А В , Ярошецкий И Д Индуцированный магнитным полем циркулярный фотогальванический эффект в полупроводниках // Письма в ЖЭТФ-1984-Т 40-С 131-133 А12 Andnanov А V, Beregulin E V, Gamchev S D, Gloukh KYu, Yaroshetskn ID Fast photodetector for polanzation charactenstic détermination of the pulsed IR-FIR laser radiation // Proc Int Conf on milhmeter wave and far înfrared technology, Eds McMillan S and Tucker G M -Pergamon Press, Oxford, 1989-P 165-166 A13 Андрианов A В , Ивченко E Л , Лянда-Геллер Ю Б , Пикус Г Е ,

Ярошецкий И Д Магнитоиндуцированный циркулярный фототок в р-GaAs // Тезисы X Всесоюзной конференции по физике полупроводников - Минск, 1985-С 79-80 А14 Андрианов А В , Берегулин Е В , Ивченко Е JI, Лянда-Геллер Ю Б ,

Ярошецкий И Д Индуцированные магнитным полем фотогальванические эффекты в полупроводниках // Тезисы Всесоюзной конференции по фотоэлектрическим явлениям в полупроводниках - Ташкент,1989-С 10 А15 Андрианов А В , Берегулин Е В , Лянда-Геллер Ю Б , Ярошецкий И Д Индуцированный магнитным полем фотогальванический эффект в дырочном арсениде галлия // ЖЭТФ - 1992 - т 102 - С 1703-1716 А16 Андрианов А В , Ковалев Д И, Шуман В Б , Ярошецкий И Д

Короткоживущая зеленая полоса и временная эволюция спектра фотолюминесценции пористого кремния // Письма в ЖЭТФ - 1992 -т 56-С 242-245

А17 Andnanov А V, Kovalev DI, Shuman V В , Yaroshetsku ID Nanosecond component of the photolummescence m porous silicon // Abstracts of "LESiII", International workshop/conference on the properties of light-emitting Si - Munich, Germany, 1992 - p 24 A18 Андрианов А В , Ковалев Д И , Шуман В Б , Ярошецкий И Д Время-разрешенная фотолюминесценция пористого кремния // ФТП - 1993 -Т 27-С 136-140 А19 Andnanov А V, Kovalev DI, Shuman V В , Yaroshetsku ID

Photolummescence of porous silicon under pulsed excitation // Proc SPIE Int Soc Opt Eng - 1993-V 1985-P 644-648 A20 Андрианов А В , Зиновьев H H , Ковалев Д И, Ярошецкий И Д Кинетика фотолюминесценции пористого кремния // Тезисы 1 Всероссийской конференции по физике полупроводников - Нижний Новгород, 1993, т 2 - С 255 А21 Андрианов А В , Ковалев Д И , Зиновьев Н Н , Ярошецкий И Д

Аномальная поляризация фотолюминесценции пористого кремния // Письма в ЖЭТФ- 1993 -Т 58-С 417-420 А22 Андрианов А В , Ковалев Д И , Ярошецкий И Д Поляризованная фотолюминесценция пористого кремния // ФТТ - 1993 - Т 35 - С 2677-2683

А23 Андрианов А В , Авербух Б Я , Беляков Л В , Горячев Д Н , Ковалев Д И, Сресели О М, Ярошецкий И Д Усиленное комбинационное рассеяние света в пористом кремнии // ФТП - 1994 - Т 28 - С 22022207

А24 Polisski G , Andnanov А V, Kovalev D , Koch F Polanzation memory induced by polanzed light-assisted anodization of n-type Si // Thm Solid

Films- 1996-V 276-P 235-237 A25 Polisski G, Andnanov A V, Kovalev DI, Koch F Lihgt stimulated

optical anisotropy of porous silicon // Brazilian Journal of Physics - 1996-V 26 - P 189-192

A26 Andnanov A V, Polisski G, Averboukh В Y, F Koch F Polarization memory effect in photochemical etched porous Si // In Advanced luminescent materials, Eds D J Lockwood, P M Fauchet, N Koshida, S.RJ Brueck (Pennington, NJ, USA) - 1995 -V PV95-P 183-188 A27. Зиновьев H H , Андрианов А В , Некрасов В Ю , Петровский В А , Беляков Л В , Сресели О М , Hill G, Chamberlain J М Терагерцовая инжекционная электролюминесценция в многопериодных квантово-каскадных структурах AlGaAs/GaAs // Письма в ЖЭТФ - 2001 - Т 74 -С 105-107

А 28 Зиновьев Н Н, Андрианов А В , Некрасов В Ю, Петровский В А , Беляков Л В , Сресели О М , Chamberlain J М , Hill G Терагерцовая электролюминесценция в квантово-каскадных структурах GaAs/AlGaAs // Тезисы 5 Всероссийской конференции по физике полупроводников - Нижний Новгород, 2001 - С 61 А29 Зиновьев Н.Н, Андрианов А В , Некрасов В Ю, Беляков Л В , Сресели О М, Chamberlain J М, Hill G Электролюминесценция квантово-каскадных структур AlGaAs/GaAs в терагерцовом диапазоне // ФТП -2002-Т 36-С 234-237 АЗО Зиновьев Н.Н , Андрианов А В , Некрасов В Ю , Петровский В А , Сресели О М, Chamberlain J М, Hill G Терагерцовая электролюминесценция квантово-каскадных структур // Материалы совещания Нанофотоника-2002 - Нижний Новгород, 2002 -С 124-126

А31 Andnanov А V , Glinskn G F , Sresely О М , Zinov'ev N N Terahertz electroluminescence due to spatially indirect intersubbund transitions in a multipenodic GaAs/AlGaAs quantum well structure // Abstracts of 35th International Workshop Physics and Technology of Thz Photonics - Ence , Italy, 2005-P 62

A32 Глинский Г Ф , Андрианов А В , Сресели О М, Зиновьев Н Н Тегерцо-вая электролюминесценция за счет пространственно непрямых межпод-зонных переходов в квантово-каскадной структуре GaAs/AlGaAs //ФТП-2005-Т 39-С 1224-1229 АЗЗ Андрианов А.В , Захарьин А О, Яссиевич И Н, Зиновьев Н Н Терагерцовая электролюминесценция в условиях пробоя мелкого акцептора в германии // Письма в ЖЭТФ -2004-Т 79-С 448-451

А34 Andnanov A V, Zakhann А О, Yassoievich IN, Zmovev N N

Spontaneous Terahertz emission under electrical breakdown of a shallow acceptor in Ge //Acta Physica Polomca A-2005-V. 107-P 142-146

A35 Andnanov A V, Zakhann А О, Yassievich IN., Zmov'ev N N Far Infrared Electroluminescence under Impact Ionization of a Shallow Acceptor in Ge // Abstracts of VI International conference on Mid-infrared Optoelectronic Materials and Devices (MIOMD-VI) - St Petersburg, Russia, 2004 - P 136

A3 6 Андрианов А В , Захарьин А О, Яссиевич И.Н, Зиновьев Н Н Линейно поляризованное терагерцовое излучение в одноосно деформированном Ge(Ga) при пробое примеси электрическим полем // Письма в ЖЭТФ -2006-Т 83-С410-413

А37 Andnanov А V, Zakhann А О, Zmovev N.N Spontaneous terahertz electroluminescence under impact ionization of a shallow acceptor in germanium // Proceedings of 28th International Conference on the Physics of Semiconductors - Vienna, Austna, 2006 - MoAl e 6

Цитируемая литература

1 Белиничер В И , Стурман Б И , УФН, 130,415 (1980)

2 Doviak J М„ Kothan S , Proc 12th Int Conf Phys Semicond, Stuttgart, 1974, P 1257

3 Herman К H , Vogel R, Proc 11th Int Conf Phys Semicond .Warsaw, 1972, P 870

4 Gibson A F , Hatch С В , Kimit W F , Kothan S , Serafitenides A , J Phys C,10,905(1977)

5 Cote D, Fraser J M, DeCamp M, Bucksbaum P H , van Dnel H M, Appl Phys Lett, 75,3959 (1999), Cote D, Lamaa L, van Dnel H M, Appl Phys Lett, 80, 905 (2002)

6 Weisbush С, Vmter В, Quantum semiconductor structures, Boston, Academ Press Inc., 1991,282 P

7 Bettotti P , Cazzanelh M, Dal Negro L , Danese В , Gaburro Z , Oton С J , Vijaya Prakash G, Pavesi L, J Phys Condens Matter, 14, 8253 (2002)

8 Ивченко E Л , Пикус Г E , Фотогальванические эффекты в кристаллах без центра инверсии Тем Сборник Вопросы физики полупроводников (Мат. XI Зимней школы по физ полупров), Л ФТИ им А Ф Иоффе, 1984, С. 3.

9 Ивченко Е Л, Пикус Г Е, Фотогальванические эффекты в полупроводниках В кн: Проблемы современной физики, Л Наука, 1980, С 275

10 Glass А М, von der Linde D, Negran T J, Appl Phys Lett, 25,233 (1974)

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

Белиничер В И , Канаев И Ф , Малиновский В К , Стурман Б И , Автометрия, 4,23 (1976)

Белиничер В И, Малиновский ВК, Стурман БИ, ЖЭТФ, 72, 692 (1977)

Баскин Э М, Магарилл JIИ, Энтин М В , ФТТ, 20,2432 (1978)

Белиничер В И, Стурман Б И, ФТТ, 20,821 (1978)

Шелест В И , Энтин М В , ФТП, 13,2312 (1979)

Белиничер В И, ЖЭТФ, 75, 641 (1978)

Ивченко Е Л , Пикус Г Е , ФТП, 13,249 (1979)

Белиничер В И , Ивченко Е Л, Стурман Б И, ЖЭТФ, 83,649 (1982)

Ивченко Е Л, Пикус Г Е , Расулов Р Я, ФТТ, 26, 3362 (1984)

Наследов Д Н , Михайлова М П, Попов Ю Г , ФТТ, 6, 1550 (1964)

Астафьев С Б , Лазарев В Г, Лянда-Геллер Ю Б, Фридкин В М, ФТП,

30,3362 (1988)

Лянда-Геллер Ю Б , ФТП, 31,150 (1989)

Canham L Т, Appl Phys Lett, 57,1046 (1990)

Lehman V , G6sele U , Appl Phys Lett, 58, 856 (1991)

Cullis A G , Canham L T, Calcott P D J, Appl Phys Lett, 82, 909 (1997)

Kovalev D , Heckler H, Pohsski G, Koch F , Phys Stat Sol B, 215, 871

(1999)

Brand M S , Fusch H D , Stuzmann M, Weber J, Cardona M , Sol St Commun, 81,307 (1992)

Calcott P D J , Nash К J, Canham L T, Kane M J , Brumhead D , J Phys, Cond Mat, 5, L91 (1993)

Старухин A H , Лебедев A A, Разбирин Б С, Капитонова А М, Письма ЖТФ, 18,60(1992)

Захарченя Б П , Мирлин Д Н , Перель В И , Решина И И , УФН, 136, 459 (1982)

Lavallard Р, Suns R А , Sol St Commun , 95, 267 (1995)

Решина И И , Гук Е Г , ФТП, 27, 728 (1993)

Kozlowski F , Lang W, J Appl Phys , 72, 5401 (1992)

Koemg S H , Brown R D , Phys Rev Lett, 15, 170 (1960)

Melngailis I, Stillman G E , Dimmock J О, Wolfe С M, Phys Rev Lett,

23,1111 (1969)

Odnobludov M A, Yassievich IN, Kagan M S, Galpenn Yu M, Chao К A , Phys Rev Lett , 83, 644 (1999)

Quade W , Hupper G , Sholl E , Kuhn T , Phys Rev B, 49, 13408 (1994)

Buczko R, IL Nuovo Ciemeto, 9D, 669 (1987)

Rodriguez S , Fisher P, Barra F, Phys Rev B, 5,2219 (1972)

Clauws P, Broeckx J, Rotsaert E, Vennik J, Phys Rev B, 38, 12377

(1988)

Отпечатано в ООО «КОПИ-Р» пр Стачек, д 8-а, тел 786-09-05 26 01 2007 г Тираж 100 экз Заказ № 15

Введение

Содержание

1. Фотогальванический эффект в полупроводниках (на примере соединений АЗВ5).

1.1. Введение.

1.2. Линейный фотогальванический эффект (ЛФГЭ) на свободных носителях в p-GaAs.

1.3. ЛФГЭ при фотоионизации примесных центров. -33 1.3.1 ЛФГЭ в кристаллах p-GaAs(Zn) при низких температурах. - 33 1.3.2. ЛФГЭ в кристаллах n-InAs.

1.4. Индуцированный магнитным полем ЛФГЭ.

1.5. Циркулярный фотогальванический эффект, индуцированный магнитным полем.

1.6. Быстродействующие измерители поляризационных характеристик инфракрасного и терагерцового лазерного излучения.

2. Оптические явления в пористом кремнии.

2.1. Введение.

2.2. Быстрая полоса фотолюминесценции (ФЛ) и спектрально-временная трансформация излучения пористого кремния.

2.3. Эффект поляризационной памяти в ФЛ пористого кремния.

2.4. Анизотропия поляризационной памяти ФЛ пористого кремния, стимулированная светом.

2.5. Усиленное комбинационное рассеяние света в пористом кремнии.

-145

3. Терагерцовые излучательные переходы в низкоразмерных структурах и легированных полупроводниках (на примере Се(Са) и квантово-каскадных структур СаАз/АЮаАв).

3.1. Введение.

3.2. Электролюминесценция многопериодных структур с квантовыми ямами СаАБ/АЮаАБ в области 1.0-1.8 ТГц.

3.3. Энергетический спектр и вероятности межподзонных переходов в квантово-каскадной структуре СаАз/АЮаАз.

3.4. Терагерцовое (ТГц) излучение при электрическом пробое мелкого акцептора в германии.

3.4.1. Спектр ТГц излучения вблизи порога примесного пробоя в Се(Са).

3.4.2. Линейно поляризованная ТГц электролюминесценция в одноосно деформированном Се(Са).

Актуальность темы. Исследование неравновесных процессов, возникающих в кристалле в результате внешнего воздействия, занимает центральное место в физике полупроводников и мотивируется многочисленными техническими применениями полупроводниковых материалов. Важнейший раздел твердотельной электроники - оптоэлектроника - целиком базируется на неравновесных процессах, обусловленных взаимодействием электромагнитного излучения (света) с электронами в кристалле. Все многообразие таких процессов сводится либо к поглощению излучения и изменению состояния электронной подсистемы либо, наоборот, к генерации излучения при релаксации возбужденного состояния в электронной подсистеме, созданного электронным потоком внутри кристалла или в результате фотовозбуждения. Поляризация, наряду с интенсивностью и спектральным составом, является одной из основных характеристик излучения. В процессах взаимодействия электронной подсистемы кристалла с поляризованным излучением проявляются ее микроскопические особенности и свойства симметрии. Исследования поляризационных оптических явлений позволяют изучать как микроскопические свойства электронной подсистемы, так и детали взаимодействия света с веществом.

С развитием техники мощных лазеров, в процессе освоения оптоэлектроникой новых областей спектра, а также новых систем материалов и низкоразмерных структур возник целый ряд вопросов, касающихся механизмов формирования оптических и фотоэлектрических явлений, требующих детального изучения и которым посвящена диссертация. Среди них механизм фотогальванического эффекта (ФГЭ) в полупроводниковых кристаллах без центра инверсии. ФГЭ является следствием асимметрии элементарных электронных процессов, присущей нецентросимметричным средам [1], а направление тока ФГЭ полностью определяется поляризацией света и ориентацией кристалла. Несмотря на то, что эффект наблюдался в ряде полупроводников [2-4], механизм его формирования не был установлен и данная работа в значительной мере восполняет этот пробел. Исследования ФГЭ позволяют непосредственно изучать асимметрию элементарных электронных процессов, а, кроме того, свойства фотогальванического тока дают возможность анализировать поляризационный состав излучения. Фотогальванические токи, возбуждаемые ультракороткими световым импульсами в нецентросимметричных кристаллах, представляются интересными также для генерации широкополосного электромагнитного излучения терагерцового диапазона (0.1-10 ТГц) [5]. Терагерцовое излучение (ТГц) в настоящее время интенсивно исследуется в связи с перспективами его применения для решения многочисленных диагностических задач химии, биологии и медицины. Для практического применения ТГц излучения крайне необходимы источники ТГц излучения различного типа. Особый интерес представляют источники излучения с электрическим возбуждением.

Релаксация возбужденного состояния в полупроводниках и низкоразмерных структурах может сопровождаться квантовыми переходами, результатом которых является испускание ТГц излучения. Примером таких процессов может служить рекомбинация свободных носителей с ионизованными примесями, а также переходы между уровнями размерного квантования в структурах с квантовыми ямами. Спектральные исследования (в том числе поляризационная спектроскопия) в этой области сопряжены со значительными экспериментальными трудностями и вплоть до настоящего времени были ограничены лишь единичными работами. Однако именно такие исследования позволяют идентифицировать излучательные процессы, знание которых необходимо для построения реальных твердотельных ТГц излучателей, составляющих основу ТГц оптоэлектроники.

Уменьшение размеров элементов в твердотельной электронике привело к созданию низкоразмерных структур - двумерных, одномерных, нульмерных. Понижение симметрии низкоразмерных структур по сравнению с объемными кристаллами приводит к новым оптическим свойствам, не имеющим место в объемных полупроводниках, среди них поляризация рекомбинационного излучения в таких структурах, которая является следствием правил отбора для оптических переходов, характерных для систем с пониженной размерностью [6]. Одним из направлений физики низкоразмерных систем является исследование нанокристаллического кремния. Нанокристаллиты обладают рядом уникальных свойств, среди которых эффективная люминесценция в видимой области спектра. Такие нанокристаллиты могут быть приготовлены различными способами, например, в коллоидной форме или в виде кластеров Б! в матрице ЗЮ2 [7]. Пористый кремний, который получают путем электрохимического травления объемного Б!, также содержит нанокристаллиты различных размеров и форм. Люминесценция пористого кремния во многом аналогична излучению, наблюдаемому в системах нанокристаллитов 81, полученных другими методами. Благодаря простоте приготовления пористого кремния и высокой эффективности рекомбинационного излучения этот материал представляет интерес для оптоэлектроники, поскольку, реализация эффективных светоизлучающих приборов на его основе позволит создавать оптические интегральные схемы в рамках единой кремниевой технологии. Это обуславливает необходимость изучения оптических свойств пористого кремния и рекомбинационных явлений в этом материале. К моменту начала настоящей работы временные и поляризационные свойства излучения пористого кремния были практически не исследованы, что и вызвало необходимость проведения таких исследований.

Целью настоящей работы стало исследование и выявление микроскопических механизмов формирования новых оптических и фотоэлектрических явлений, связанных с поляризацией света, обусловленных неравновесными процессами в полупроводниковых материалах и структурах.

Объекты и методы исследований. В качестве объектов исследований использованы кристаллы р-ваАз^п), п-1пАз(Те), Се(Са); пористый кремний, приготовленный на подложках р- и п-кремния; многопериодные структуры с туннельно-связанными квантовыми ямами ваАз/АЮаАз. В работе применены разнообразные методы экспериментальной физики, среди которых: измерение быстрых фототоков, генерируемых импульсным лазерным излучением в твердом теле, спектроскопия фотолюминесценции как стационарная, так и с разрешением во времени, комбинационное рассеяние света, Фурье-спектроскопия. Анализ свойств электрических сигналов, генерируемых лазерным излучением, спектров и кинетики излучения, а также анализ поляризации излучения и отклика изучаемого объекта на поляризованное световое воздействие позволяет изучать детали физических процессов в исследуемых системах.

Научная новизна работы определяется тем, что в ней впервые: идентифицированы механизмы формирования линейного фотогальванического эффекта в полупроводниках при монополярном фотовозбуждении; обнаружен индуцированный магнитным полем циркулярный фотогальванический эффект в полупроводниках; обнаружен эффект поляризационной памяти фотолюминесценции пористого кремния; обнаружена анизотропия поляризационной памяти фотолюминесценции пористого кремния, обусловленная формированием упорядоченного распределения нанокристаллитов в процессе электрохимического травления кремния в условиях линейно поляризованной подсветки; обнаружено усиление интенсивности комбинационного рассеяния порядка двадцати раз в пористом кремнии в сравнении с объемным кремнием; обнаружена ТГц (1-1.8 ТГц) электролюминесценция за счет пространственно непрямых оптических переходов размерно-квантованных электронов между соседними квантовыми ямами в многопериодных структурах с туннельно-связанными квантовыми ямами СаАз/АЮаАз; установлено, что ТГц излучение, обусловленное электрическим пробоем мелкого акцептора в германии, вблизи порога пробоя формируется главным образом за счет внутрицентровых оптических переходов дырок; обнаружена линейная поляризация ТГц излучения в одноосно деформированном германии в условиях пробоя мелкого акцептора электрическим полем.

Практическая ценность работы заключается в том, что полученные в ней результаты имеют принципиальное значение для построения нового типа фотоприемников одиночных и редко повторяющихся импульсов инфракрасных и ТГц лазеров, анализирующих наряду с временными и энергетическими характеристиками также и поляризационный состав излучения; для создания твердотельных источников ТГц излучения на область 1-2 ТГц. Кроме того, исследования, выполненные в диссертации, имеют принципиальное значение для понимания природы люминесценции пористого кремния.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Линейный фотогальванический эффект (ЛФГЭ) в полупроводниках типа р-ваАв при возбуждении в области X ~ 10 мкм в области высоких температур (Т>200 К) обусловлен оптическими переходами дырок между подзонами валентной зоны с одновременным рассеянием на оптических фононах. При низких температурах (Т<150 К) ЛФГЭ связан с фотоионизацией мелких акцепторов, а асимметрия вероятности фотоионизации примеси, обуславливающая фототок, объяснятся искажением волновой функции > свободной дырки полем октупольного момента примесного центра.

2. При фотоионизации глубоких центров типа структурных дефектов в кристаллах п-ШАв величина асимметрии вероятности фотоионизации оказывается существенно выше по сравнению с величиной асимметрии, характерной для мелких центров, обусловленными примесями замещения в кристаллах А3В5, что приводит к высокому квантовому выходу примесного ЛФГЭ.

3. Возбуждение циркулярно поляризованным светом негиротропного ц пьезоэлектрика во внешнем магнитном поле приводит к фототоку, величина и направление которого зависят от знака степени циркулярной поляризации накачки.

4. Фотолюминесценция пористого кремния в видимой области спектра имеет две полосы, значительно отличающиеся по спектральному положению и временам затухания. Две перекрывающиеся полосы фотолюминесценции пористого кремния обуславливают сильную спектрально-временную трансформацию излучения, наблюдаемого при импульсном фотовозбуждении.

5. При линейно поляризованном фотовозбуждении излучение пористого кремния в видимой области спектра поляризовано преимущественно вдоль вектора поляризации накачки. Фотолюминесценция поляризована во всей полосе излучения, а величина степени линейной поляризации достигает ~ 30% на её коротковолновом краю. Эффект объясняется анизотропной формой (квазиодномерностью) и хаотическим распределением кремниевых нанокристаллитов, рекомбинация в которых ответственна за видимое излучение пористого кремния.

6. Основной вклад в терагерцовую (ТГц) электролюминесценцию вблизи порога пробоя мелкого акцептора в германии вносят внутрицентровые оптические переходы. В спектре излучения доминирует переход из второго возбужденного состояния в основное состояние акцептора.

7. При одноосной деформации германия в направлении [111] происходит изменение в соотношениях сил осциллятора для перехода из первого и второго возбужденных состояний акцептора. При высоких давлениях (~ 3 кбар и выше) доминирующим становится оптический переход из первого возбужденного состояния, что сопровождается появлением сильной линейной поляризации в спектре ТГц электролюминесценции деформированного германия.

Публикации. Основные результаты диссертации отражены в 37 публикациях, список которых приведен в конце диссертации.

Апробация работы. Результаты исследований, вошедших в диссертацию, докладывались на 28-ой Международной конференции по физике полупроводников (ICPS-28, Vienna, 2006), 12-ой Международной конференции по сверхбыстрым явлениям в полупроводниках (UFPS-12, Vilnius, 2004), 35-ом Международном совещании по физике и технологии ТГц фотоники ( Erice, Italy, 2005), 4-ой Международной конференции по оптоэлектронным материалам и приборам ИК диапазона (MIOMD-VI, St. Petersburg, 2004), конференциях Международного и Европейского обществ по материаловедению (San Fransicco, 1995; Strasbourg, 1995), 185-ом симпозиуме Американского электрохимического общества (ECS) (Chicago, 1995), на конференции Международного Оптического Инженерного общества (SPIE) (Trieste, 1993), на Международной конференции по свойствам люминесцирующего кремния (LESill, Munich, 1992), Международной конференции по технологии миллиметровых и инфракрасных волн (Beijing, 1989), Всесоюзных и

Всероссийских конференциях по физике полупроводников (Баку, 1982; Минск, 1985; Нижний Новгород, 1993, 2001), Республиканской и Всесоюзной конференциях по фотоэлектрическим явлениям в полупроводниках (Одесса, 1982; Ташкент, 1989), на 5-ом Всесоюзном совещании по нерезонансному взаимодействию оптического излучения с веществом (Ленинград, 1981), на 12-ом Всесоюзном семинаре «Импульсная фотометрия» (Ленинград, 1985). Результаты также докладывались на семинарах ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, Технического университета г. Мюнхен (Германия) (Physics Department El6), Университета г. Ноттингем (Великобритания) (Electrical and Electronic Engineering Department).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех частей, заключения, списка основных работ автора и списка цитированной литературы. Объем диссертации - 267 страницы, 62 рисунка, 4 таблицы и 245 ссылки на литературные источники.

Основные результаты и выводы работы:

1. Показано, что линейный фотогальванический эффект (ЛФГЭ) в кристаллах p-GaAs при температурах выше 250 К при возбуждении в области X 10 мкм вызван оптическими переходами между подзонами тяжелых и легких дырок, а роль рассеяния, ответственного за формирование фототока при этом, играет рассеяние на оптических фононах.

2. Исследован ЛФГЭ при фотоионизации мелких и глубоких примесных центров в полупроводниках. На примере мелкой примеси замещения в р-ОаАБ^п) и глубокого центра, обусловленного структурным дефектом в п-1пАз, показано существенное увеличение параметра асимметрии вероятности фотоионизации глубокого центра по сравнению с мелким.

3. Обнаружены и исследованы нехолловская и холловская компоненты индуциророванного магнитным полем ЛФГЭ в кристаллах р-ваЛв в области X -10 мкм. Показано, что эти составляющие ЛФГЭ тока сравнимы по величине, а их отличие от фототока в нулевом магнитном поле характеризуется параметром равным произведению циклотронной частоты на время релаксации импульса дырок.

4. Обнаружен индуцированный магнитным полем циркулярный фотогальванический эффект в негиротропном пьезоэлектрике. На примере кристаллов р-ваАБ в области X ~ 10 мкм показано что, циркулярный фототок почти на порядок превосходит холловскую и нехолловскую компоненты линейного фотогальванического тока. Эффект обусловлен кубическим по волновому вектору спиновым расщеплением энергетических зон носителей заряда в кристаллах без центра инверсии, возникновением корреляции между импульсом и спином носителей заряда при поглощении циркулярно поляризованного света и видоизменением этой корреляции в магнитном поле.

5. Предложены и созданы фотоприемники-анализаторы поляризациионых характеристик импульсного ИК и ТГц лазерного излучения на основе фотогальванического эффекта в полупроводниках.

6. Обнаружено, что фотолюминесценция пористого кремния в видимой области спектра имеет две полосы, значительно отличающиеся по спектральному положению и временам затухания, - быструю, с характерным временем затухания в наносекундном диапазоне и максимумом при -2.5 эВ, и медленную полосы, со временем затухания в микросекундном диапазоне при Т=300 К и максимумом при -2-1.6 эВ, положение которого зависит от момента регистрации спектра по отношению к максимуму импульса возбуждения.

7. Обнаружен эффект поляризационной памяти фотолюминесценции пористого кремния в видимой области спектра, состоящий в сохранении линейной поляризации возбуждения в излучении. Явление обусловлено хаотическим распределением и анизотропной формой нанокристаллитов пористого кремния, излучательная рекомбинация в которых ответственна за эффективную видимую ФЛ этого материала.

8. Обнаружено, что линейно поляризованная подсветка в процессе электрохимического травления приводит к возникновению анизотропии поляризационной памяти фотолюминесценции пористого кремния. Явление обусловлено формированием упорядоченного распределения квазиодномерных кремниевых нанокристаллитов в слоях пористого кремния.

9. Обнаружено усиление интегральной интенсивности КРС порядка 20 раз в пористом кремнии, полученном на кремнии n-типа, в сравнении с объемным кремнием. Явление обусловлено усилением электромагнитного поля на грубой поверхности макропористого подслоя пористого кремния.

10. Обнаружена полоса терагерцовой (ТГц) электролюминесценции с максимумом в области 33.7-59.4 см"1 в многопериодных структурах с туннельно-связанными квантовьши ямами GaAs/AlGaAs (40 периодов, по 4 квантовых ямы разной ширины в каждом периоде). Показано, что ТГц излучение обусловлено пространственно непрямыми оптическими переходами электронов между состояниями, локализованными в соседних квантовых ямах (160 и 150 Ä) и которым соответствуют минимумы подзон размерного квантования.

11. Показано, что в спектре ТГц электролюминесценции, наблюдаемой вблизи порога пробоя мелкого акцептора в германии, доминируют узкие линии внутрицентровых переходов, обусловленные переходами дырок между возбужденными состояниями и основным состоянием мелкого акцептора. При этом основной вклад вносят переходы из второго возбужденного состояния акцептора. В спектре излучения обнаружены также особенности, связанные с переходами дырок внутри валентной зоны и переходами из состояний в валентной зоне на основное состояние примеси, вклады которых возрастают с ростом напряженности электрического поля.

12. Обнаружена линейная поляризация ТГц излучения, связанного с пробоем мелкого акцептора (Ga) в одноосно деформированном германии. Вблизи порога примесного пробоя степень линейной поляризации достигает ~ 80-90% на основных линиях излучения при давлении ~ 3 кбар в направлении [111]. 13. Показано, что в спектре ТГц излучения одноосно деформированного германия вблизи порога примесного пробоя в поляризации перпендикулярно оси давления при высоких давлениях 3 кбар и выше) доминирует переходы из первого возбужденного состояния в основное состояние акцептора, сила осциллятора которых крайне мала в случае отсутствия деформации.

В заключении я считаю своим долгом выразить благодарность своему учителю И.Д. Ярошецкому, многолетняя работа с которым в значительной степени определила мою научную судьбу и о котором я храню светлую память. Хочу выразить также благодарность П. М. Валову, многому научившему меня в начале моей научной деятельности. Я благодарен H.H. Зиновьеву, повседневное общение с которым во многом сформировало мое отношение к физическому эксперименту как к искусству, за постоянное внимание, поддержку и сотрудничество во многих этапах работы. Я искренне благодарен E.J1. Ивченко и Г.Е. Пикусу, сотрудничество с которыми было очень плодотворно и поучительно для меня. Я благодарен моим коллегам Ю.Б. Лянда-Геллеру, Д.И. Ковалеву, О.М. Сресели, И.Н. Яссиевич за плодотворное сотрудничество в отдельных этапах работы. Я признателен G. Polisskii, В.Ю. Некрасову и А.О. Захарьину, которые внесли вклад в работу на различных её этапах. Хочу также поблагодарить всех сотрудников лаборатории нелинейно-оптических и фотоэлектрических явлений в полупроводниках и соседней лаборатории -неравновесных процессов в полупроводниках ФТИ им. А.Ф. Иоффе, тем или иным образом способствовавших выполнению работы. Я благодарен моей жене Марине за терпение и неоценимую поддержку, без которой выполнение этой диссертационной работы было бы невозможным.

Заключение

В диссертационной работе проведены исследования широкого круга неравновесных процессов в полупроводниках и низкоразмерных структурах, обуславливающих новые фотоэлектрические и оптические явления. Исследования объединены единым подходом, основанном на анализе взаимодействия исследуемых объектов с поляризованным излучением. Исследования проведены в спектральном диапазоне, охватывающем видимую, инфракрасную (ИК) и терагерцовую (ТГц) области и включают процессы, • обусловленные оптическим или электрическим возбуждением.

Совокупность результатов, полученных в работе, представляет собой решение целого ряда проблем, имеющих важное научное и практическое значение, среди которых выявление природы баллистических фототоков, обусловленных асимметрией элементарных электронных процессов, в нецентросимметричных полупроводниках, а также установление новых типов излучательных переходов в полупроводниковых эмиттерах ТГц диапазона. Кроме того, в работе установлен и исследован ряд новых оптических свойств пористого кремния.

1. AI. Андрианов A.B., Валов П.М., Ярошецкий И.Д. Инверсия знака линейного фотогальванического эффекта в полупроводниках.// Письма в ЖЭТФ -1980-т. 31 -С. 532-535.

2. A3. Андрианов A.B., Ивченко Ё.Л., Пикус Г.Е., Расулов Р.Я., Ярошецкий И.Д. Линейный фотогальванический эффект в дырочном арсениде галлия.// ЖЭТФ 1981 - т. 81 - С. 2080-2094.

3. A4. Андрианов A.B., Ярошецкий И.Д. Обнаружение и исследование линейного фотогальванического эффекта в кристаллах InAs п-типа проводимости.// Тезисы Республиканской конференции по фотоэлектрическим явлениям в полупроводниках. Одесса, 1982 - С. 20.

4. А5. Andrianov A.V., Ivchenko E.L., Pikus G.E., Rasulov R. Ya, Yaroshertskii I.D. Linear photogalvanic effect in p-type A3B5 crystals.// Ferroelectrics 1983 -V. 43-P. 177-179.

5. A6. Андрианов A.B., Ивченко Е.Л., Пикус Г.Е., Расулов Р.Я., Ярошецкий И.Д. Линейный фотогальванический эффект в кристаллах А3В5.// Тезисы докладов IX Всесоюзной конференции по физике полупроводников.1. Баку, 1982-С. 90-91.

6. А7. Андрианов А.В. Детектор поляризации лазерных импульсов.// Тезисы докладов XII Всесоюзного семинара «Импульсная фотометрия». -Ленинград, 1985-С.ЗЗ.

7. А8. Андрианов А.В., Берегулин Е.В., Ганичев С.Д., Глух К.Ю., Ярошецкий И.Д. Быстродействующий измеритель поляризационных характеристик лазерного ИК и субмиллиметрового излучения.// Письма в ЖТФ 1988 -Т. 14-С. 1326-1329.

8. А9. Авторское свидетельство N 1232008 от 29.04.1984. Способ определения поляризационных характеристик одиночного лазерного импульса и устройство для его реализации./ Андрианов А.В., Берегулин Е.В., Ярошецкий И.Д.

9. А10. Авторское свидетельство N 1383981 от 05.01.1986. Способ определения характеристик циркулярно поляризованной компоненты лазерного импульса и устройство для его реализации. / Андрианов А.В., Берегулин Е.В., Ярошецкий И.Д.

10. А11. Андрианов А.В., Ярошецкий И.Д. Индуцированный магнитным полемциркулярный фотогальванический эффект в полупроводниках.// Письма в ЖЭТФ 1984 - Т. 40 - С. 131-133.

11. Ярошецкий И.Д. Магнитоиндуцированный циркулярный фототок в р-GaAs.// Тезисы X Всесоюзной конференции по физике полупроводников.- Минск, 1985-С. 79-80.

12. А14. Андрианов А.В., Берегулин Е.В., Ивченко Е.Л., Лянда-Геллер Ю.Б.,

13. Короткоживущая зеленая полоса и временная эволюция спектра фотолюминесценции пористого кремния.// Письма в ЖЭТФ 1992 - т. 56- С. 242-245.

14. А19. Andrianov A.V., Kovalev D.I., Shuman V.B., Yaroshetskii I.D.

15. Аномальная поляризация фотолюминесценции пористого кремния.// Письма в ЖЭТФ 1993 - Т. 58 - С. 417-420. А22. Андрианов А.В., Ковалев Д.И., Ярошецкий И.Д. Поляризованнаяфотолюминесценция пористого кремния.// ФТТ 1993 - Т. 35 - С. 26772683.

16. А25. Polisski G., Andrianov A.V., Kovalev D., Koch F. Polarization memoryinduced by polarized light-assisted anodization of n-type Si.// Thin Solid Films 1996-V. 276-P. 235-237.

17. А29. Зиновьев Н.Н., Андрианов А.В., Некрасов В.Ю., Беляков Л.В., Сресели О.М., Chamberlain J.M., Hill G. Электролюминесценция квантово-каскадных структурAlGaAs/GaAs в терагерцовом диапазоне.// ФТП -2002-Т. 36-С. 234-237.

18. А30. Зиновьев Н.Н., Андрианов А.В., Некрасов В.Ю., Петровский В.А.,

19. Сресели О.М., Chamberlain J.M., Hill G. Терагерцовая электролюминесценция квантово-каскадных структур.// Материалы совещания Нанофотоника-2002 Нижний Новгород, 2002 -С. 124-126.

20. A32. Глинский Г.Ф., Андрианов A.B., Сресели O.M., Зиновьев Н.Н.

21. Терагерцовая электролюминесценция за счет пространственно непрямых межподзонных переходов в квантово-каскадной структуре GaAs/AlGaAs.// ФТП 2005 - Т. 39 - С. 1224-1229.

22. АЗЗ. Андрианов А.В., Захарьин А.О., Яссиевич И.Н., Зиновьев Н.Н. Терагерцовая электролюминесценция в условиях пробоя мелкого акцептора в германии.// Письма в ЖЭТФ 2004-1.19-С. 448-451.

23. А34. Andrianov A.V., Zakharin А.О., Yassoievich I.N., Zinovev N.N. Spontaneous Terahertz emission under electrical breakdown of a shallow acceptor in Ge.// Acta Physica Polonica A 2005 - V. 107 - P. 142-146.

24. A35. Andrianov A.V., Zakharin A.O., Yassievich I.N., Zinov'ev N.N. Far Infrared Electroluminescence under Impact Ionization of a Shallow Acceptor in Ge.// Abstracts of VI International conference on Mid-infrared Optoelectronic

25. Cote D., Fraser J.M., DeCamp M., Bucksbaum P.H., van Driel H.M. Thz emission from coherently controlled photocurrents in GaAs.// Appl. Phys. Lett. -1999-V. 75-P. 3959-3961.

26. Cote D., Laman L., van Driel H.M. Rectification and shift currents in GaAs.// Appl. Phys. Lett. 2002 - V. 80 - P. 905-907.

27. Weisbuch C., Vinter B. Quantum semiconductor structures. Boston, San Diego, New York, London, Sydney, Tokyo, Toronto: Academic Press, Inc., 1991 - 252 P.

28. Bettotti P., Cazzanelli M., Dal Negro L., Danese В., Gaburro Z., Oton C.J., Vijaya Prakash G., Pavesi L. Silicon nanostructures for photonics.// J. Phys.:

29. Condens. Matter 2002 - V.14 - P. 8253-8281.

30. Pavesi L. Will silicon be the photonic material of third millennium?// J. Phys.: Condens. Matter 2003 - V. 15 - P. R 1169-1196.

31. Ландау Л.Д. Собрание трудов. M: Наука, 1969, - 1 т., - С. 157-180.

32. Иоффе А.Ф. Избранные труды. Л: Наука, 1975, - 2 т. - С.133-192.

33. Рыбкин С.М. Фотоэлектрические явления в полупроводниках. М: Физматгиз, 1963, - 496 С.

34. Данишевский A.M., Кастальский А.А., Рыбкин С.М., Ярошецкий И.Д. Увлечение свободных носителей тока фотонами при межзонных переходах в полупроводниках.// ЖЭТФ 1970 - Т. 58 - С. 544-550.

35. Gibson A.F., Kimit М.Е., Walker А.С. Photon drag effect in germanium.// Appl. Phys. Lett. 1970 - V. 17 - P. 75-77.

36. Ивченко Е.Л., Пикус Г.Е. Фотогальванические эффекты в полупроводниках.// В кн.: Проблемы современной физики. Л.: Наука, 1980 -С. 275-293.

37. Chen F.S. Optically induced change of refractive indexes in LiNb03 and LiBa03.//J. Appl. Phys. 1969 - V. 40 - P. 3389-3396.

38. Волк T.P., Греков A.A., Косоногов H.A., Фридкин В.М. Влияние освещения на доменную структуру и температуру Кюри в ВаТЮз.//ФТП 1972 - Т. 14 -С. 3214-3218.

39. Цернике Ф., Мидвинтер Д. Прикладная нелинейная оптика. М: Мир, 1976 -256 С.

40. Glass A.M., von der Linde D., Negran T.J. High-voltage bulk photovoltaic effect and photorefractive process in LiNb03.// Appl. Phys. Lett. 1974 - V. 25 - P. 233-235.

41. Glass A.M., von der Linde D., Negran T.J., Auston D.H. Excited state polarization, bulk photovoltaic effect and the refractive effect in electrically polarized media.// J. Electron. Matter. 1975 - V. 4 - P. 915-943.

42. Белиничер В.И., Канаев' И.Ф., Малиновский B.K., Стурман Б.И. Фотоиндуцированные токи в сегнетоэлектриках.// Автометрия 1976 - N4 - С. 23-28.

43. Белиничер В.И., Малиновский В.К., Стурман Б.И. Фотогальванический эффект в кристаллах с полярной осью.// ЖЭТФ 1977 - Т. 72 - С. 692-699.

44. Бустер У. Применение тензоров и теории групп для описания физических свойств кристаллов. М: Мир, 1977 - 378 С.

45. Ивченко E.JL, Пикус Г.Е. Новый фотогальванический эффект в гиротропных кристаллах.// Письма в ЖЭТФ 1978 - Т. 28 - С. 640-643.

46. Belinicher V.I. Space oscillating photocurrent in crystal without symmetry center.// Phys. Lett. 1978 - V. 66 - P. 213-214.

47. Белиничер В.И. Влияние спина электрона на фотогальванический эффект.// ФТТ 1978 - Т. 20 - С. 2955-2958.

48. Аснин В.М., Бакун А.А., Данишевский A.M., Ивченко E.JL, Пикус Г.Е., Рогачев А.А., Обнаружение фотоэдс, зависящей от знака циркулярной поляризации света.// Письма в ЖЭТФ 1978 - Т. 28 - С. 80-84.

49. Петров М.П., Грачев А.И., Фотогальванические эффекты в селикате висмута Bii2SiO20.// Письма в ЖЭТФ 1979 - Т.ЗО - С. 18-21.

50. Петров М.П., Грачев А.И. Фотогальванические эффекты в кристаллах типа селенита.//ФТТ 1981 - Т. 22 - С. 1671 -1673.

51. Леманов В.В., Есаян С.Х., Максимов А.Ю., Габриэлян В.Т. Циркулярный фотогальванический эффект в сегнетоэлектрике PbsGeOn.// Письма в ЖЭТФ 1981 - Т. 34 - С. 423-425.

52. Ganichev S.D., Ketterl Н., Prettl W., Ivchemko E.L., Vorobjev L.E., Circular photogalvanic effect induced by monopolar spin orientation in p-GaAs/AlGaAs multiple-quantum wells.//Appl. Phys. Lett. 2000 - V. 77 - P. 3146-3148.

53. Ganichev S.D., Ivchenko E.L., Danilov S.D., Eroms J., Wegscheider W., Weiss D., Conversion of spin into direct electrical current in quantum wells.// Phys. Rev. Lett. 2001 - V. 86 - P. 4358-4361.

54. Ивченко Е.Л., Пикус Г.Е. Фотогальванические эффекты в кристаллах без центра инверсии.// В тем. Сборнике: Вопросы физики полупроводников (Мат. XI Зимней школы по физ. полупров.). Л: ФТИ им. А.Ф. Иоффе, 1984 - С. 3-59.

55. Белиничер В.И., Ивченко Е.Л., Стурман Б.И. Кинетическая теория сдвигового фотогальванического эффекта в пьезоэлектриках.// ЖЭТФ -1982-Т. 83 N2(8) - С. 649:661.

56. Белиничер В.И., Филонов А.Н. Модели примесных центров в теории фотогальванического эффекта.// Автометрия 1978 - N1 - С. 46-50.

57. Баскин Э.М., Магарилл Л.И., Энтин М.В. Фотогальванический эффект в кристаллах без центра симметрии.// ФТТ- 1978 Т. 20 - С.2432-2436.

58. Белиничер В.И„ Стурман Б.И. Фононный механизм фотогальванического эффекта в пьезоэлектриках.// ФТТ 1978 - Т. 20 - С. 821-829.

59. Шелест В.И., Энтин М.В. Фотогальванический эффект при учете электронно-дырочного взаимодействия.// ФТП 1979 - Т. 13 - С. 23122315.

60. Ивченко Е.Л., Пикус Г.Е. Фотогальванический эффект в полупроводниках со сложными зонами.// ФТП 1979 - Т. 13 - С. 249-257.

61. Б.И. Стурман, фотогальванический эффект в модели не глубоких примесных центров.//ФТТ 1980 - Т. 22 - С. 3084-3089.

62. Belinicher V.I., Nivikov V.N. Photogalvanic effect in piezoelectrics. Quantum theory for interband transitions in gallium arsenide.// Phys. Stat. Sol. (b) — 1981 — V. 107-P. 61-68.

63. Henneberger F., Rasulov R.J., Averkiev N.S. One a new photogalvanic effect due to free-carrier absorption.// Phys. Stat. Sol. (b) 1982 - V. 109 - P. 343-353.

64. Белиничер В.И. Фотогальванический эффект на свободных носителях в кристаллах без центра инверсии.// ЖЭТФ 1978 - Т.75 - С. 641-652.

65. Аверкиев Н.С, Хеннебергер Ф., Циркулярный фотогальванический эффект в гиротропных кристаллах за счёт электрон-фононного взаимодействия.//ФТТ 1982 - Т. 24 - С. 1124-1126.

66. Koch W.T.H., Wurtel R., Munser R., Ruppel W. Bulk photovoltaic effect in BaTi03.// Sol. State Commun. 1975 - V. 17 - C. 847-850.

67. Ионов П.В., Попов Б.Н., Фридкин B.M. Температурная и спектральная зависимость фотовольтаического тока в сегнетоэлектриках.// Изв. АН СССР. Сер. Физ. 1977 - Т. 41 - С. 771-774.

68. Акопов Д.Р., Греков А.А, Родин А.И. Аномальный фотовольтаический эффект в SbSJ.// ФТТ 1978 - Т. 20 - С. 2226-2227.

69. Catalano I.M., Cingolani A. Optical rectification and photon drag in p-InAs at 10.6 |lm.//Sol. State Comm.-1981-V. 37-P. 183-185.

70. Полупроводниковые соединения А3Б5. Под ред. Р. Вилардсона и Х.М. Херинга. М: Металургия, 1967 - 722 С.

71. Панков Ж. Оптические процессы в полупроводниках. М: Мир, 1973 - С. 105-106.

72. Braunsteine R., Kane Е.О., The valence band structure of the III-V compounds.// J. Phys. Chem. Solids -1962 V. 23 - P. 1423-1431.

73. Ивченко E.JI., Пикус Г.Е., Расулов Р.Я., Линейный фотогальванический эффект в полупроводниках А3 В5 р-типа. Сдвиговый вклад.// ФТТ 1984 -Т. 26-В. 11-С. 3362-3368.

74. Блох М.Д., Магарилл Л.И., Энтин М.В. Теория явлений переноса в сильном электрическом поле для кристаллов без центра инверсии.// ФТП 1978 - Т. 12 - С. 249-257.

75. AdachiS. GaAs and Related Materials Singapore, New Jersey, London, Hong Kong: World Scientific, 1994 - 318 p.

76. Баранский П.И., Клочков В.П., Потыкевич И.В. Полупроводниковая электроника. Справочник. К: Наукова думка, 1975 - С. 297-459.

77. Расулов Р.Я. Фотогальванические эффекты в кристаллах без центра инверсии.// Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ. мат. наук. Ленинград, 1983 - 175 с.

78. Арсенид галлия: получение, свойства и применение.// Под ред. Кесаманлы Ф.П. и Наследова Д.Н. -М.: Наука, 1973 С. 156-256.

79. Гасанли Ш.М., Емельяненко О.В., Ергакова В.К., Кесаманлы Ф.П., Лагунова Т.С., Наследов Д.Н., Определение концентрации примесей по эффекту Холла и подвижности дырок в кристаллах арсенида галлия, легированного цинком.// ФТП 1971 - Т. 5 - С. 1888-1891.

80. Андрианов A.B. Исследование линейного фотогальванического эффекта в полупроводниках.//Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ. мат. наук. Ленинград, 1983 - 147 с.

81. Зеегер К. Физика полупроводников. М: Наука, 1977 - 615 с.

82. Гельмонт Б.Л., Дьяконов М.И. Акцепторные уровни в полупроводниках со структурой алмаза.// ФТП 1971 - Т. 5 - С. 2191-2199.

83. Лянда-Геллер Ю.Б. Сдвиговый ток поляризованных носителей. // Письма в ЖЭТФ 1987 - Т. 46 - С. 388-390.

84. Мотт Н.Ф. Переход металл-изолятор. М: Наука, 1979 - 410 с.

85. Fukuyama H., Saiton N., Nemura J., Theory of impurity bands in magnetic fields. Transport properties// J. Phys. Soc. Japan 1970 - V. 28 - P. 842-860.

86. Наследов Д.Н., Михайлова М.П., Слободчиков C.B., Температурная зависимость времени жизни носителей тока в InAs.// ФТТ 1963 - Т. 5 - С. 2317-2322.

87. Наследов Д.Н., Михайлова М.П., Попов Ю.Г. Фотоэлектрические свойства n-InAs при низких температурах.// ФТТ 1964 - Т. 6 - С. 1550-1552.

88. Гусейнов Э.К., Михайлова М.П., Наследов Д.Н., Попов Ю.Г., Хамракулов М. Примесная фотопроводимость в InAs.// ФТП 1964 - Т. 3 - С. 17321734.

89. Пантел Р., Путхов Г. Основы квантовой электроники. М: Мир, 1972 - С. 75-77.

90. Grave Т., Wurz Н., Shnieder W., Hubner F. Nonlinearity of the photon-drag voltage at high laser intensities.// J. Appl. Phys. 1978 - V. 15 - P. 89-92.

91. Keliman F. Infrared saturation spectroscopy in p-type germanium.// IEEE J. Quant. Electron. 1978 - V. 12 - P. 592-597.

92. Gibson A.F., Risito C.A., Raffo C.A., Kimmit W.F. Absorption saturation in germanium, silicon and gallium arsenide at 10.6 (im.// Appl. Phys. Lett. 1972 -V. 21-P. 536-537.

93. Берегулин E.B., Валов П.М., Ярошецкий И.Д. Экспериментальное исследование явления просветления в условиях разогрева и охлаждения электронов светом при внутризонных переходах в полупроводниках.// ФТП- 1978-T. 12-С. 239-243.

94. James R.B., Smith D.L. Saturation of intervalence-band transitions in p-type semiconductors.// Phys. Rev. В 1980 - V. 3502-3512.

95. Henry C.H., Lang D.V. Nonradiative capture and recombination by multiphonon emission in GaAs and GaP.// Phys. Rev. В 1977 - V. 15 - P. 989-1016.

96. Принц В.Я., Речкунов C.H. Захват электронов и дырок в сильном электрическом поле на безызлучательные центры в GaAs.// Тезисы докладов Всесоюзной конференции по физике соединений А3В5. -Новосибирск, 1980 С. 208-209.

97. Абакумов В.Н., Перель В.И., Яссиевич И.Н.Безызлучательная рекомбинация в полупроводниках, С. Петербург: Издат. «Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова РАН», 1997, - 375с.

98. Оптичские свойства полупроводников. Под редакцией Уилардсона Р. и Вира A.M. M.: Мир, 1970 - С. 213-224.

99. Галаванов В.В., Ивченко E.JL, Одинг В.Г. Генерационно-рекомбинационный шум в p-InSb при Т=78 К.// ФТП 1973 - Т. 7 -С. 798801.

100. Lee Т.Н., Fan H.Y. Faraday rotation in p-type semiconductors.// Phys. Rev. -1968-V. 165-P. 927-941.

101. Астафьев С.Б., Лазарев В.Г., Лянда-Геллер Ю.Б., Фридкин В.М. Магнитоиндуцированный фотогальванический эффект в GaP.// ФТТ 1988 -Т. 30-С. 3362-3372.

102. Ивченко Е.Л., Лянда-Геллер Ю.Б., Пикус Г.Е. Магнитоиндуцированный циркулярный фотогальванический эффект в p-GaAs. // ФТП 1988 - Т. 30 -С. 990-996.

103. Ivchenko E.L., Lyanda-Geller Yu.B., Pikus G.E. Magnetophotogalvanic effect in noncentrosymmetric crystals.// Ferroelectrics 1988 - V. 83 - P. 19- 27.

104. Лянда-Геллер Ю.Б. Магнитоиндуцированный циркулярный фототок и спиновое расщепление подзон вырожденной валентной зоны в полупроводниках А3В5р-типа. // ФТП 1989 - Т. 31 - С. 150-155.

105. Ivchenko E.L., Lyanda-Geller Yu.B., Pikus G.E. Circular magnetophotocurrent and spin splitting of band states in optically-inactive crystals.// Sol. State Comm. -1989-V. 67-P. 663-665.

106. Захарченя Б.П., Мирлин Д.Н., Перель В.И., Решина И.И. Спектр и поляризация фотолюминесценции горячих электронов в полупроводниках.// УФН 1982 - Т. 136 - С. 459-499.

107. Есаян С.Х., Ивченко Е.Л., Леманов В.В., Максимов А.Ю. Анизотропная фотопроводимость в сегнетоэлектриках.// Письма в ЖЭТФ 1984 - Т. 40 -С. 462-464.

108. Пикус Г.Е., Марущак В.А., Титков А.Н. Спиновое расщепление зон и спиновая релаксация в кубических кристаллах. // ФТП 1988 - Т. 22 - С. 185-200.

109. Авторское свидетельство N 1624375 от 5.09.1988. Способ определения напряженности магнитного поля и устройство для его омуществления./

110. Андрианов А.В., Берегулин Е.В., Ярошецкий И.Д.

111. Bettoti P., Cazzanelli М., Negro D., Daneze В., Gabutrro Z., Oton C.J., Vijaya Prakash G., Pavesi L. Silicon nanostructures for photonics (Review).// J. Phys.: Cond. Matt. 2002 - V. 14 - P. 8253-8281.

112. Canham L.T. Silicon quantum array formation by electrochemical dissolution of wafer.// Appl. Phys. Lett. 1990- V. 57 - P. 1046-1048.

113. Halimaoui A., Oules C., Bromchil G., Bsiesy A., Gaspard F., Herino R., Ligeon M., Muller F. Electroluminescence in visible range during anodic oxidation of porous silicon film.// Appl. Phys. Lett. 1991 - V. 59 - P. 304-306.

114. Bressers P.M.M.C., Knapen J.W.J., Meulenkamp E.A., Kelly J.J. Visible electroluminescence from porous silicon/solution diode.// Appl. Phys. Lett. -1992 V. 61 - P.108-110.

115. Koshida N., Koyama H. Visible electroluminescence from porous silicon.// Appl. Phys. Lett. 1992 - V. 61 - P. 347-349.

116. Steiner R., Kozlovski F., Lang W. Electroluminescence from porous silicon diode with an increased electroluminescence quantum efficiency.// Appl. Phys. Lett. 1993 - V. 62 - P. 2700-2702.

117. Uhlir A. Electrolytic shaping of germanium and silicon.// Bell Syst. Tech. J. -1956-V. 35 N 2 - P. 333-347.

118. Холмс П. Практическое применение химического травления., в сб. Травление полупроводников, перевод с англ. под. ред. Горина С.Н. -М:Мир, 1965-С. 191-198.

119. Smith R.L., Collins S.D. Porous silicon formation mechanism (Review).// J. Appl. Phys. 1992 - V. 71 - P. R1-R22.

120. Bsiesy A., Vial J.C., Gaspard F., Herino R„ Ligeon M., Muller F., Romestein R., Wasiela A., Halimaoui A., Bomchil G., Photoluminescence of highly porosity and of electrochemically oxidized porous silicon layers.// Surf. Sci. 1991 - V. 254-P. 195-200.

121. Lockwood D.J. Optical properties of porous silicon.// Sol. St. Commun. 1994 -V. 92-P. 101-112.

122. Unagami T., Seki M. Structure of porous silicon layers and heat-treatment effects.//J. Electro. Chem. Soc. 1978 - V. 125 - P. 1339-1344.

123. Beale M.I.J., Benjamin J.D., Uren M.J., Chrew N.G., Cullis A.G. An experimental and theoretical study of the formation and microstructure of porous silicon.// J. Cryst. Growth 1985 - V. 73 - P. 622 - 636.

124. Pits and Pores: Formation, Properties, Significance for Advanced Luminescence Materials, Eds. Schmucki P., Lockood D.J., Isaace H., Bsiesy A. NJ, USA: Pennington, 997 V. PV97-7 - 495P.

125. Lehmann V., Gosele U. Porous silicon formation: A quantum wire effect.// Appl. Phys. Lett. 1991 - V. 58 - P. 856-858.

126. Bomchil G., Halimaoui A., Herino R. Porous silicon: The material and its application in silicon-isolator technology.// Appl. Surf. Sci. 1989 - V. 41/42 -P. 604-613.

127. Beale M.I.J., Chrew N.G., Uren M.J., Cullis A.G., Benjamin J.D. Microstructure and formation mechanism of porous silicon.//Appl. Phys. Lett. -1985-V. 46- P. 86-88.

128. Busek P., Cowley J., Eyring Le Roy. High Resolution Transmission Microscopy and Associated Techniques. Oxford: Scientific Publications, 1992-318 P.

129. Berbezier I., Halimaoui A. A microstructural study of porous silicon.//J. Appl.

130. Phys. 1993 - V. 74 - P. 5421-5425.

131. Canham L.T., Cullis A.G., Pickering G., Dosser O.D., Cox T.I., Lynch T.P. Luminescent anodized silicon aerocrystal network prepared by supercritical drying.//Nature- 1994-V. 368-P.133-135.

132. Barla K., Herino R., Bomchil G., Pfister J.C., Freund A. Determination of lattice parameter and elastic properties of porous silicon by X-ray diffraction.// J. Cryst. Growth 1984 - V. 68 - P.727 -732.

133. Cullis A.G., Canham L.T., Calcott P.D.J. The structural and luminescence properties of porous silicon (review).// Appl. Appl. Phys. 1997 - V. 82 - P. 909-965.

134. Watanabe Y., Arita Y., Yokoyama T., Igarashi Y. Formation and properties of porous silicon and its application.// J. Electrochem. Soc. 1975 - V. 122 - P. 1351-1355.

135. Imai K. A new dielectric isolation method using porous silicon.// Sol. St. Electron. 1981 - V. 24 - P. 159-164.

136. Pickering С., Beale M.I.J., Robins D.J., Pearson P.J., Greef R. Optical studies of the structure of porous silicon films formed in p-type degenerate and non-degenerate silicon.// J. Phys. C. 1984 - V. 17 - P. 6535-6552.

137. Gardelis S., Rimmer J.S., Dawson P., Hamilton В., Kubiak R.A., Whall Т.Е., Parker E.H.C. Evidence of quantum confinement in the photoluminescence of porous Si and SiGe.// Appl. Phys. Lett. 1991 - V. 59 - P. 2118-2120.

138. Koshida N., Koyama H. Efficient visible luminescence from Porous Silicon.//Jpn. J. Appl. Phys. 1991 - V. 30 - P. L1221-L1223.

139. Cullis A.G., Canham L.T. Visible light emission due to quantum size effects in highly porous silicon crystalline silicon.// Nature 1991 - V. 353 - P. 335-338.

140. Borghesi A., Guizzetti G., Sassella A., Bisi 0., Pavessi L. Induction-model analysis of Si-H stretching mode in porous silicon.// Sol. St. Commun. 1994 -V. 89-P. 615-618.

141. Canham L.T., Groszek A.J. Characterization of microporous Si by flow calorimetry: Comparison with a hydrophobic Si02 molecular sieve.//! Appl. Phys. 1992 - V. 72 - P. 1558-1565.

142. Бреслер M.C., Яссиевич И.Н. Физические свойства и фотолюминесценция пористого кремния.// ФТП 1994 - Т. 27 - В. 5 - С. 871-883.

143. Gelloz В., Koshida N. Electroluminescence with high and stable quantum effiency and low threshold voltage from anodically oxidized thin porous silicon diode.// J. Appl. Phys. 2000 - V. 88 - P. 4319-4324.

144. Лазарук C.K., Лешок А.А., Лабунов В.А., Борисенко B.E. Эффективностьлавинных светодиодов на основе пористого кремния.// ФТП 2005 - Т. 39 -С. 149-152.

145. Kanemitsu Y. Light emission from porous silicon and related materials.// Phys. Reports 1995 - V. 263 - P. 1-91.

146. John G.C., Singh V.A. Porous silicon: Theoretical studies.// Phys. Reports -1995-V. 263-P. 93-151.

147. Porous Silicon, Eds. Z.C. Feng, R. Tsu Singapore: World Scientific, 1994 -712P.

148. Porous Silicon: Science and Technology, Eds. J.-C. Vial, J. Derrien Berlin: Springer, 1995 - 355P.

149. Advanced Luminescence Materials, Eds. D.J. Lockwood, P.M. Fauchet, N. Koshida, S.P.J. Brueck NJ, USA: Pennington, 1996 - V. PV 95-25 - 538P.

150. D. Kovalev, Heckler H., Polisski G., Koch F. Optical properties of Si nanocrystals.// Phys. Stat. Sol. В 1999 - V. 215 - P. 871-932.

151. Brand M.S., Fuchs H.D., Stuzmann M., Weber J., Cardona M. The origin of visible luminescence from "porous silicon": A new interpretation.// Sol. St. Commun. 1992- V. 81 - P. 307-312.

152. Stuzmann M., Brand M.S., Bustarret E., Fuchs H.D., Rosenbauer M., Hopner A., Weber J. Electronic and structural properties of porous silicon.//J. Non-Cryst. Sol. 1993 - V. 164-166 - P. 931-936.

153. Prokes S.M., Glembocki O.J., Bermudez V.M., Kaplan R. SiHx excitation: An alternative mechanism for porous Si photoluminescence.// Phys. Rev. В 1992-V. 45-P. 13788- 13791.

154. Xie Y.H., Wilson W.L., Ross F.M., Mucha J.A., Fitzgerald E.A., Macaujay J.M., Harris T.D. Luminescence and structural study of porous silicon films.// J. Appl. Phys. 1992 - V. 71 - P. 2403-2407.

155. Petrova-Koch V., Muschik T., Kux A., Meyer B.K., F. Koch, Lehmann V. Rapid-thermal- oxidized porous Si The superior photoluminescent Si. // Appl. Phys. Lett. - 1992 - V. 61 - P. 943-945.

156. Prokes S.M., Glembocki O.J. Light emission properties of porous silicon.//Mater. Chem. Phys. 1993 - V. 35 - P. 1-10.

157. Iacona F., Franzo G., Spinella C. Correlation between luminescence and structural properties of Si nanocrystals.// J. Appl. Phys. 2000 - V. 87 - P. 1295-1303.

158. Zacharias M., heitmann J., Scholz R., Kahler U., Schmidt M., Biasing J. Size-controled highly luminescence silicon nanocrystals: A Si/Si02 superlattice approach.// Appl. Phys. Lett. 2002 - V. 80 - P. 661-663.

159. Brus L.E., Szajowski P.E., Wilson W.L., Harris T.D., Schuppler S., Citrin P.H. Luminescent silicon nanocrystal colloid via a high-tempetature aerosol reaction.// J. Am. Chem. Soc. 1995 - V. 117 - P. 2915-2918.

160. Calcott P.D.J., Nash K.J., Canham L.T., Kane M.J., Brumhead D. Identification of radiative of transitions in highly porous silicon.// Journal Phys.: Condens. Matter 1993 - V. 5 - P. L91 - L98.

161. Gaponenko S.V., Germanenko I.N., Petrov E.P., Stupak A.P., Bondarenko V.P., Dorofeev A.M. Time-resolved spectroscopy of visible emitting porous silicon.// Appl. Phys. Lett. 1994 - V. 64 - P. 85-87.

162. Harris C.I., Syvajarvi M., Bergman J.P., Kordina 0., Henry A., Monemar B., Janzen E. Time-resolved decay of blue emission in porous silicon.//Appl. Phys. Lett. 1994 -V. 65 - P. 2451-2453.

163. Kanemitsu Y., Futagi T., Matsumoto T., Mimura H. Origin of the blue and red photoluminescence from oxidized porous silicon// Phys. Rev. B. 1994 - V. 49 - P. 14732-14735.

164. Maly P., Trojanek F., Kudra J., Hospodkova A., Banas S., Kohlova V., Valenta J., Penalt. Picosecond and millisecond dynamics of photoexcited carriers in porous silicon.// Phys. Rev. B 1996 - V. 54 - P. 7929 - 7936.

165. M'ghaieth, Maaref H., Mihalcescu I, Vial J.C. Auger effect as the origin of the fast-luminescent band of freshly anodized porous silicon.// Phys. Rev. B. 1999 -V. 60-P. 4450-4453.

166. Kanemitsu Y. Luminescence properties of nanometer-sized Si crystallites -core and surface states.// Phys. Rev. В 1994 - V. 49 - P. 16845-16848.

167. Prokes S.M. Light-emission in thermally oxidized porous silicon evidance for oxide-related luminescence.// Appl. Phys. Lett. - 1993 - V. 62 - P. 3244-3246.

168. Loni A., Simons A.J., Calcott P.D., Newey J.P., Cox T.I., Canham L.T. Relation between storage media and blue photoluminescence for oxidized porous silicon.//Appl. Phys. Lett. 1997 -V. 71- P. 107-109.

169. Koyama H., Matsushita Y., Koshida N. Activation of blue emission from oxidized porous silicon by annealing in water vapor.// J. Appl. Phys. — 1998 — V. 83-P. 1776-1778.

170. Li K.H., Tsai C„ Shih S., Hsu T., Kwong D.L., Campbell J.C. The photoluminescence spectra of porous silicon boiled in water.// J. Appl. Phys. -1992-V. 72-P. 3816-3817. .

171. Kovalev D.I., Yaroshetskii I.D., Mushik T., Petrova-Koch V., Koch F., Rapid-termal-oxidized porous Si.-The superior photoluminescent Si.// Appl. Phys. Lett 1994-V. 64-P. 214-216.

172. O'Keefe P., Komuro S, Morikawa T, Aoyagi Y. Oxygen plasma induced enhancement and fatigue-suppression of the photoluminescence from porous Si.// J. of Non-Cryst. Solids. 1996 - V. 198-200 - Pt. 2. - P. 969-972.

173. Образцов A.H., Тимошенко В.Ю., Окуши X., Ватанабе X. Сравнительное исследование оптических свойств пористого кремния и оксидов SiO и Si02.//<DTn 1999 - Т. 33 - С. 322-326.

174. Tamura H., Rueckschloss M., Wirschem Т., Verpek S. Origin of the blue-green luminescence from nanocrystalline Si.// Appl. Phys. Lett. 1994 - V. 65 - P. 1537-1539.

175. Komuro S., Kato Т., Morikawa Т., O'Keeffe P., Aoyagi Y. Direct observation of oxigen-induced luminescent states in porous silicon by tunable excitation time-resolved spectroscopy.// Appl. Phys. Lett. 1996 - V. 68 - P. 949-951.

176. Феофилов П.П. Поляризованная люминесценция атомов, молекул и кристаллов. М: Физматгиз, 1957 - 288 с.

177. Meier F., Zakharcheneya В.Р. (Eds) Optical Orientation, Modern Problems in Condenced Matter Science-Amsterdam: North-Holland Publ.Co, 1984 -280 p.

178. Tsuchiya M., Gaines J.M., Yan R.H., Simes R.J., Holtz P.O., Golden L.A., Petroff P.M. Optical anisotropy in a quantum-well-wire array with two-dimensional quantum confinement. // Phys. Rev. Lett. 1989 - V. 62 - P. 466469.

179. Bockelmann U., Bastard G. Interband absorption in quantum wires. 1. Zero-magnetic-field case.// Phys. Rev.B 1992 - V. 45 - P. 1688- 1699.

180. Lavallard P., Suris R.A. Polarized photoluminescence of an assembly of non cubic microcrystals in a dielectric matrix.// Sol. State Commun. 1995 - V. 95 -P. 267-269.

181. Chamarro M., Gourdon C., Lavallard P. Photoluminescence polarization of semiconductor nanostructures.// J. Lumin. 1996 - V. 70 - P. 222-237.

182. Старухин A.H., Лебедев А.А., Рабирин B.C., Капитонова Л.М. Скрытая анизотропия излучательных переходов в пористом кремнии.// Письма в ЖТФ. -1992. Т. 18 - С. 60-63.

183. Koyama Н., Koshida N. Polarization retention in visible photoluminescence of porous silicon.// Phys. Rev. В 1995 - V. 52 - P. 2649-2655.

184. Koch F., Kovalev D., Averboukh A., Polisski G., Ben-Chorin M. Polarization phenomena in optical properties of porous silicon.// J. Lumin. 1996 - V. 70 -P. 320-322.

185. Lavallard P., Bichard R., Sapoval B. Valley selections by linear optical pumping.// Solid State Commun. 1975 - V. 17 - P. 1275-1277.

186. Kapljanskii A.A., Sokolov N.S., Novikov B.V., Gastev S.V. Selective opticalvalley pumping in silicon and germanium.// Solid State Commun. 1976 - V. 20-p. 27-29.

187. Sagnes I., Halimaoui A., Vincent G., Badoz P.A. Optical-absoiption evidence of a quantum size effect in porous silicon. // Appl. Phys. Lett. 1993 - V. 62 -P. 1155-1157.

188. Semiconductors: Group IV elements and III-V compounds// Ed. by O. Madelung Berlin: Springer, 1991 -164 p.

189. Kovalev D., Ben Chorin M., Diener J., Koch F., Efros A.L., Rosen M, Gippius N.A., Tikhodeev S.G. Porous Si anisotropy from photoluminescence polarization.// Appl. Phys. Lett. 1995 - V. 67 - P. 1585-1587.

190. Allan G., Delerue C., Niquet Y.M. Luminescence polarization of silicon nanocrystals.// Phys. Rev. В 2000 - V. 63 - P. 205301(1)-205301(8).

191. Brus L.E., Szajowski P.E., Wilson W.L., Harris T.D., Schuppler S., Citrin P.H. Luminescent silicon nanocrystal colloid via a high-tempetature aerosol reaction.// J. Am. Chem. Soc. 1995 - V. 117 - P. 2915-2918.

192. Джексон Дж. Классическая электродинамика. М: Мир, 1965 - 153 с. Тамм И.Е. Основы теории электричества. - М: Наука, 1980 - 504 с.

193. Polisski G., Averboukh В., Kovalev D., Koch F. Control of silicon nanocrystallite shape asymmetry and orientation by light-assisted anodization.// Appl. Phys. Lett. 1997 - V. 70 - P. 1116-1118.

194. Koch F., Kovalev D., Averboukh A., Polisski G., Ben-Chorin M. Polarization phenomena in optical properties of porous silicon.// J. Lumin. 1996 - V. 70 -P. 320-322.

195. Kovalev D., Averboukh В., Ben-Chorin M., Koch F., Efros ALL, Rosen M. Optically induced polarization anisotropy in porous Si.// Phys. Rev. Lett. -1996-V. 11-?. 2089-2092.

196. Efros Al. L., Rosen M., Averboukh В., Kovalev D., Ben-Chorin M., Koch F. Optical induced polarization anisptropy.// Phys. Rev. В 1997 - V. 56 - P. 3875-3884.

197. Sreseli O.M., Kovalev D.I., Polisski G. Polarization anisotropy of photoluminescence of oxidized silicon nanocrystals.// Nanostructures: Physics and Technology. Proceedings of International Symposium, St. Petersburg, Russia.-1999-C. 321-324.

198. Сресели O.M., Ковалев Д.И., Беляков Л.В., Полисский Г. Проявление анизотропии нанокристаллитов фотолюминесценции слоев пористого кремния.// Изв. РАН. Сер. физическая. 2001 - Т. 65 - В. 2 - С. 296-298.

199. Iqbal Z., Veprek S., Webb A.P., Capezzuto P. Raman scattering from small particle size polycrystalline silicon.// Sol. St. Commun. 1981 - V. 37 - P. 993-996.

200. Richter H., Wang Z.P., Ley L. The one phonon Raman-spectrum in microcrystalline silicon. // Sol. St. Commun. 1981 - V. 39 - P. 625-629.

201. Campbel I.H., Faushet P.M. The effects of microcrystal size and shape on the one phonon Raman spectra of crystalline semiconductors.// Sol. St. Commun. -1986-V. 58-P. 739-741.

202. Obraztsova E.D., Avakyants L.P., Demidovich G.B. Raman investigation of porous silicon during cw-laser irradiating.//J. Electron Spect. And Rel. Phen. -1993-V. 64/65-P. 857-864.

203. Fuchs H.D., Stutzmann M., Brand M.S., Rosenbauer M., Weber J.,Breitschwerdt A., Deak P.j Cardona M. Porous silicon and siloxene -vibrotional and structural properties. // Phys. Rev. В 1993 - V. 48 - P. 8172 -8283.

204. Kanemitsu Y., Uto H., Matsumoto Y., Matsumoto Т., Futagi Т., Mimura H. Optical properties of free-standing porous Si films.// Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 1993 - V. 296 - P. 265 -270.

205. Ретина И.И., Гук Е.Г. Комбинационное рассеяние света и фотолюминесценция пористого кремния.// ФТП 1993 - Т. 27 - С. 728 -735.

206. Canham L.T., Leong W.Y., Beale M.I.J., Cox T.I., Taylor L. Efficient visible electroluminescence from highly porous silicon under cathodic bias. // Appl. Phys. Lett. 1992 - V. 61 - P. 2563 -2565.

207. Беляков JI.В., Горячев Д.Н., Сресели О.М., Ярошецкий И.Д. Эффективная электролюминесценция пористого кремния. // ФТП 1993 - Т. 27 - С. 1815- 1819.

208. Kozlowski F., Lang W. Spatially resolved Raman measurements at electroluminescent porous silicon.// J. Appl. Phys. 1992 - V.72 - P. 5401 -5408.

209. Ипатова И.П., Кособукин В.А. Эффект усиления рассеяния света молекулами, адсорбированными на поверхности металлов.// В тем. Сборнике: Вопросы физики полупроводников (Мат. XI Зимней школы по физ. полупров.). Л: ФТИ им. А.Ф. Иоффе, 1984 - С. 60-133.

210. Ченг Р., Фуртак Т. Гигантское комбинационное рассеяние света. -М: Мир, 1984 354 с.

211. Ахманов С.А., Семиногов В.Н., Соколов В.И. Дифракция света на грубой поверхности с произвольной глубиной профиля взаимодействие дифрагированных волн, аномальное поглощение, максимально достижимые локальные поля.// ЖЭТФ - 1987 - Т. 93 - С. 1654 - 1670.

212. Deb S.K., Mathur N., Roy A.P., Banerjee S., Sardesai A. Raman scattering of microstructure of n-type porous silicon.// Sol. St. Commun. 1997 - V. 101 - P. 283-287.

213. Liu A., Duan C. Preparation and Raman scattering study of pore array on an InP (100) surface.// Physica E -2001 V.9 (4) - P. 723-727.

214. Denisov V.N., Mavrin B.N., Karavanskii V.A. New bulk and surface phonon-plasmon modes in Raman spectra of porous n-InP.// Phys. Lett. A 1999 - V. 259-P. 62-66.

215. Elias L.R., Hu J., Ramian G. The UCSB electrostatic accelerator free electron laser: First operation.// Nucl. Instrum. Methods in Phys. Res. A 1985 - V.237 - P. 203-206.

216. Elias L.R., Ramian G., Hu J., Amir A. Observation of single mode operation in free-electron laser.// Phys. Rev. Lett. 1986 - V. 57 - P. 424-427.

217. Chang T.Y., Bridges T.J. Laser action at 452,496 and 541 \im in optically pumped CH3F.// Opt. Commun. 1970 - V.l - P. 423-426.

218. Jacobsson S. Optically pumped far infrared lasers.// Infrared Physics 1989 -V. 29-P. 853-877.

219. Иванов Ю.Л. Спонтанное и стимулированное излучение легких дырок в германии в скрещенных Е и Н полях.// В тем. Сборнике: Вопросы физики полупроводников (Мат. XI Зимней школы по физ. полупров.). Л: ФТИ им. А.Ф.Иоффе, 1984-С. 160-181.

220. Андронов А.А., Козлов В.А., Мазов Л.С. Шастин В.Н. Об усилении дальнего инфракрасного излучения в германии при инверсии населенности горячих дырок.// Письма в ЖЭТФ 1979 - Т. 30 - С. 585589.

221. Андронов А.А., Зверев И.В., Козлов В.А., Ноздрин Ю.А., Павлов С.А., Шастин В.Н. Стимулированное излучение в длинноволновом ИК диапазоне на горячих дырках Ge в скрещенных электрическом и магнитном полях. // Письма в ЖЭТФ 1984 - Т.40 - С.69-71.

222. Smith P.R., Auston D.H., Nuss М.С. Subpicosecond photoconductivity dipole antennas.// IEEE J. Quantum Electronics 1988 - V. 24 - P. 255-260.

223. Auston D.H., Nuss M.C. Electrooptic generation and detection of femtosecond electrical transients.// IEEE J. Quantum Electronics 1988 - V. 24 - P. 184 -188.

224. Zhang X.-C., Jin Y., Ma X. Coherent measurements of THz optical rectification from electro-optic crystal.// Appl. Phys. Lett. 1992 - V. 61 - P. 2764 - 2766.

225. Wu Q., Zhang X.-C. Free space electroopic sampling of terahertz beams.//

226. Appl. Phys. Lett. 1995 - V. 67 - P. 3523 - 3525.

227. Katzenellenbogen N., Grishkowsky D. Efficient generation of 380 fs pulses of THz radiation by ultrafast laser pulse excitation of a biased metal-semiconductor interface.// Appl. Phys. Lett. 1991 - V. 58 - P. 222-224.

228. Kohler R., Tredicucci A., Beltram F., Beere H.E., Linfield E.H., Davies A.G., Ritchie D.A., Iotti R.C., Rossi F. Terahertz semiconductor-heterostructure laser.// Nature 2002 - V. 417 - P. 156-159.

229. Capasso F., Gmachl C., Paiella R., Tredicucci A., Hutchinson A.L., Sivco D.L., Baillargeon J.N., Cho A.Y. New frontiers in quantum cascade lasers and applications.// IEEE J. Select. Topics in Quant. Electron. 2000 - V.6 - P. 931947.

230. Capasso F., Faist J., Sirtori C., Cho A.Y. Infrared (4-11 p,m) quantum cascade lasers.// Solid St. Commun. 1997 - V. 102 - P. 231-236.

231. Казаринов Р.Ф., Сурис P.A. Усиление электромагнитных волн в полупроводниковой сверхрешетке.// ФТП 1971 - Т. 5 - С. 707-709.

232. Esaki L., Tsu R. Superlattice and negative differential conductivity in emiconductors.// IBM J. Res. Dev. 1970 - V. 14 - P. 61-65.

233. Faist J., Capasso F., Sivco D.L., Sirtori C., Hutchinson A.L., Cho A.Y. Quantum cascade laser.// Nature 1994 - V. 264 - P. 553-556.

234. Capasso F. Band-gap engineering: From physics and materials to new semiconductor devices.// Science 1987 - V. 235 - P. 172-176.

235. Capasso F., Cho A.Y. Band-gap engineering of semiconductor heterostructures by molecular beam epitaxy.// Surf. Sei. 1994 - V. 299/300 - P. 878-891.

236. Capasso F., Faist J., Sirtori C. Mesoscopic phenomena in semiconductor nanostructures by quantum design.// J. Math. Phys. 1996 - V. 37 - P. 47754792.

237. Cho A.Y. Molecular beam epitaxy. New York: AIP, 1994-310 P.

238. Capasso F., Mohammed K, Cho A.Y. Sequential resonant tunneling through a multiquantum-well superlattice.// Appl. Phys. Lett. 1986 - V. 48 - P. 478480.

239. Карлов H.B. Лекции по квантовой электронике. М.: Наука, 1983 - 319 с.

240. Tradicucci A., Mahler L., Losco Т., Xu J., Mauro С., Kohler R., Beere H.E., Ritchie D.A., Linfield E.H. Advances in Thz quantum cascade lasers: fulfilling the application potential.// Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng. -2005 V. 5738 - P. 146-158.

241. Kohler R., Tredicucci, Beltram A., Beere H.E., Linfield E.H., Rithie D.A., Davies A.G. Quantum cascade laser emitting at lambda greater than 100 p.m.// Electron. Lett. 2003 - V. 39 - P. 1254-1255.

242. Mahler L., Kohler R., Tredicucci A., Beltram F., Beere H., Linfield E., Ritchie D., Davies A.G. Single-mocle operation of terahertz quantum cascade laser with distributed feedback resonators.// Appl. Phys. Lett. 2004 - V. 84 - P. 5446-5448.

243. Pavlov S.G., Zhukavin R. Kh., Orlova E.E., Shastin V.N., Kirsanov A.V., Hubers H.-W., Auen K. Stimulated emission from donor transitions in silicon.// Phys. Rev. Lett. 2000 - V. 84 - P. 5220-5223.

244. Pavlov S.G., Hubers H.-W., Orlova E.E., Zhukavin R.Kh., Riemann H., Nakata H., Shastin V.N. Optically pumped terahertz semiconductor bulk lasers.// Phys. Stat. Sol. В 2003 - V. 235 - P. 126-134.

245. Adam T.N., Troeger R.T., Ray S.K., Lv P.-C., Kolodzey J. Terahertz electroluminescence from boron-doped silicon devices.// Appl. Phys. Lett. -2003-V. 83-P. 1713-1715.

246. Lv P.-C., Troeger R.T., Kim S., Ray S.K., Goossen K.W., Kolodzey J. Terahertz emission from electrically pumped gallium doped silicon devices.// Appl. Phys. Lett. 2004 - V. 85 - P. 3660-3662.

247. Алтухов И.В., Каган M.C., Королёв K.A., Синие В.П., Чиркова Е.В., Одноблюдов М.А., Яссиевич И.Н. Резонансные состояния акцепторов и терагерцовое стимулированное излучение в одноосно деформированном германии.// ЖЭТФ 1999 - Т. 88 - С. 51-57.

248. Kagan M.S., Altukhov I.V., Chirkova E.G., Sinis V.P., Troeger R.T., Ray S.K., Kolodzey J. THz lasing due to resonant states in strained p-Ge and SiGe quantum-well structures.// Phys. Stat. Sol. A 2003 - V. 235 - P. 293-296.

249. Odnobludov M.A., Yassievich I.N., Kagan M.S., Galperin Yu.M., Chao K.A. Population inversion induced by resonant states in semiconductor.// Phys. Rev. Lett. 2000 - V. 83 - P. 644-647.

250. Rochat M., Faist J., Beck M., Oesterle U., Ilegems M. Far-infrared (A,=88 (im) electroluminescence in a quantum cascade structure.// Appl. Phys. Lett. 1998 -V. 12-?. 3724-3726.

251. Rochat M., Faist J., Beck M., Oesterle U. Electrically pumped terahertz well sources.// Physica E 2000 - V. 7 - P. 44-47.

252. Buhmann H., Mansouri L., Wang J., Beton P.H., Eaves L., Henini M. High efficiency submicron light-emitting resonant tunneling diodes.// Appl. Phys. Lett. 1994 - V. 65 - P. 3332-3334.

253. Белл P. Дж. Введение в фурье-спектроскопию. Москва: Мир, 1975 - 380 С.

254. Chang К. Quantum-confinement-effect-driven type-I-type-II transition ininhomogeneous quantum dot structure.// Phys. Rev. В 2000 - V. 61 - P. 4743-4747.

255. Endicott J., Patene A., Ibanez J., Eaves L., Bissiri M., Hopkins M., Airey R., Hill G. Magnetotunneling spectroscopy of dilute Ga(AsN) quantum wells.// Phys. Rev. Lett. 2003 - V. 91 - P. 126802-126806.

256. Vouilloz F., Oberli D.Y., Dupertuis M.-A., Gustafsson A., Reinhardt F., Kapon E. Effect of confinement on valence-band mixing and polarization anisotropy in quantum wires.// Phys. Rev. В 1998 - V. 57 - P. 12378-12387.

257. F. Szmulowicz, G. J. Brown. Calculation and photoresponce measurements of bond-to-continuum infrared absorption in p-type GaAs/AlxGai.xAs quantum wells.// Phys. Rev. В V. 51- P. 13203-13220.

258. Koenig S.H., Brown R.D. Far infrared electron-ionized donor recombination radiation in germanium.// Phys. Rev. Lett. 1960 - V. 15 - P. 170-173.

259. Solomon S.N., Fan H.Y. Far-infrared recombination emission in n-Ge and p-InSb.// Phys. Rev. В 1970 - V.l - P. 662 - 671.

260. Thomas S.R., Fan H.Y. Far-infrared recombination radiation from n-type Ge and GaAs.// Phys. Rev. В 1974 - V. 9 - P. 4295-4305.

261. Берман JI.B., Гавриленко В.И., Красильник З.Ф., Никоноров В.В., Павлов С.А., Чеботарев А.П. Люминесценция горячих дырок германия в субмиллиметровом диапазоне длин волн.// ФТП 1985 - Т. 19 - С. 369377.

262. Астров Ю.А., Порцель Л.М. Спектральные исследования длинноволновой люминесценции в условиях разогрева носителей.// Тезисы VI Всесоюзного симпозиума «Плазма и неустойчивости в полупроводниках» Вильнюс -1988-С. 130-131.

263. Gousev Yu.P., Altukhov I.V., Korolev K.A., Sinis V.P., Kagan M.S., Haller E.E., Odnobludov M.A., Yassievich I.N., Chao K.-A. Widely tunable1 continuous-wave THz laser.// Appl. Phys. Lett. 1999 - V. 75 - P. 757-759.

264. Kagan M.S., Altukhov I.V., Chirkova E.G., Sinis V.P., Troeger R.T., Ray S.K., Kolodzey J. THz lasing due to resonant states in strained p-Ge and SiGe quantum-well structures.// Phys. Stat. Sol. A 2003 - V. 235 - P. 293-296.

265. Newman R., Tyler W.W., in book: Solid State Physics, Eds.: Seitz F. and Turnbull D. New York: Acad. Press, 1959 - Vol. 8 - P. 50-51.

266. Quade W., Hupper G., Sholl E., Kuhn T. Monte Carlo simulation of the• nonequillibrium phase transition in p-Ge at impurity breakdown.// Phys. Rev. В- 1994-V. 49-P. 13408-13418.

267. Андронов A.A., Гавриленко В.И., Гришин О.Ф. Додин Е.П., Красильник З.Ф., Чеботаревцева М.Д. Наблюдение инверсии дырок в скрещенных электрическом и магнитных полях.// ДАН СССР 1982 - Т. 267 - С. 339343.

268. Золотарев В.М., Морозов В.Н., Смирнова Е.В. Оптические постоянные природных и технических сред. Справочник. JI: Химия, 1984 - С.98-139.

269. Покровский Я.Е., Хвальковский Н.А. Спектроскопия германия, легированного Ga, при одноосном сжатии.// ФТП -2005 Т. 39 - С. 197203.

270. Buczko R. Effect of uniaxial sterss on shallow acceptors in silicon and germanium.// IL Nuovo Ciemento 1987 - V. 9 D - P. 669-688.

271. Rodriguez S., Fisher P., Barra F. Spectroscopic study of symmetries and deformation- potential constants of singly ionized zinc in germanium. Theory.// Phys. Rev. B -1972 V. 5 - P. 2219-2233.

272. Clauws P., Broeckx J., Rotsaert E., Vennik J. Oscillator strengths of shallow impurity spectra in germanium and silicon.// Phys. Rev. B 1988 - V. 38 - P. 12377-12382.i