Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»最新文献

{"title":"Светоизлучающие структуры для кремниевой оптоэлектроники на основе локально\u0000растянутых Ge микроструктур","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-70","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-70","url":null,"abstract":"В последние годы Ge становится одним из ключевых материалов кремниевой фотоники. В\u0000частности значительные надежды связываются с применением деформированного (растянутого) Ge\u0000для решения проблемы создания на кремнии эффективного источника излучения ближнего ИК\u0000диапазона. Физическим обоснованием этих надежд является уменьшение исходно небольшого (134\u0000мэВ при 300К) энергетического зазора между прямой и непрямой запрещенными зонами Ge при его\u0000растяжении. Однако уровни деформации, необходимые для существенного уменьшения этого зазора,\u0000значительны: зазор становится нулевым при двухосной деформации в 1.5-2 % или одноосной вдоль\u0000направления (100) в 4.5-5%. Столь высокие значения деформации труднодостижимы в сплошных Ge\u0000пленках. Поэтому в настоящее время активно ведутся работы по созданию локально\u0000деформированных Ge микроструктур и исследованию их излучательных свойств. В настоящей работе\u0000представлены результаты по формированию одноосно деформированных Ge микроструктур и\u0000исследованию их спектров люминесценции.\u0000Для создания деформированных Ge микроструктур использовались релаксированные Ge слои,\u0000выращенные методом МПЭ на Si(001) или SOI подложках, которые из-за разницы коэффициентов\u0000термического расширения Si и Ge характеризовались двуосной деформацией растяжения 0.2÷0.25%.\u0000Данная деформация может быть многократно увеличена при формировании метод “концентрации\u0000напряжений” [1] микроструктур типа «микромостика». Локальные измерения распределения\u0000деформации, выполненные методом микро-КРС, показали возрастание деформации в центре\u0000микромостиков более чем на порядок по сравнению с исходной Ge пленкой [2]. Для решения\u0000проблемы теплоотвода от свободновисящих микромостиков использовались подложки SOI с тонкими\u0000слоями захороненного окисла и кремния над ним (200 и 100 нм, соответственно). Это позволило за\u0000счет адгезии реализовать механический контакт между подложкой и микромостиком после его\u0000формирования («подвешивания»). Проведенные исследования показали, что реализация такого\u0000подхода позволяет в несколько раз увеличить плотность оптической накачки, которая приводит к\u0000разрушению микромостиков. Методом микро-ФЛ при комнатной температуре выполнены подробные\u0000исследования модификации спектров ФЛ при возбуждении\u0000различных частей сформированных Ge микроструктур.\u0000Показано значительное возрастание интегральной\u0000интенсивности сигнала ФЛ в области микромостиков и его\u0000сдвиг в область меньших энергий по сравнению с\u0000исходной Ge пленкой, (рис. 1). Данные изменения вызваны\u0000уменьшением ширин прямой и непрямой запрещенных зон\u0000и энергетического зазора между ними при одноосном\u0000растяжении Ge вдоль направления типа (100). Выявлено,\u0000что форма сигнала ФЛ от микромостиков в значительной\u0000мере определяется интерференционными эффектами,\u0000вызванными отражением излучения от внешних границ\u0000микроструктуры (рис. 1). Установлена преимущественная\u0000поляризация излучения от микромостиков. Обсуждается\u0000возможность использования различных микрорезонаторов\u0000для увеличения эффективности вывода излучения из лок","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"64 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"126649456","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Туннельный точечный контакт в терагерцовом поле","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-134","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-134","url":null,"abstract":"Изготовлены квантовые точечные контакты (QPC) в двумерном электронном газе гетероструктур\u0000GaAs/AlGaAs и выполнены измерения отклика туннельного кондактанса устройств на терагерцовое\u0000облучение [1] (рис.1,2). Поляризационные измерения (рис.2) показывают, что отклик зависит только\u0000от компоненты внешнего ВЧ поля E(ω), которая направлена вдоль тока в узком месте. Это позволяет\u0000свести объяснение к численному решению одномерной задачи о фотон-ассистированном\u0000прохождении через барьер U(x,t)≈ [V+Aсos(ωt)]/ch2\u0000(x/W). Для такого барьера давно предсказаны два\u0000эффекта. Первый из них – гигантский рост коэффициента прохождения D частицы с начальной\u0000энергией E<V при низких и умеренных частотах [2-4] (вплоть до 0.7 ТГц для туннельного контакта с\u0000W≈100 нм в двумерном электронном газе GaAs/AlGaAs структур [4]). Второй эффект – это выход при\u0000высоких частотах на значение D0(E), отвечающее статическому барьеру [2,3]. В работе [1] впервые\u0000наблюдались оба эффекта, а результаты моделирования мультифотонного прохождения электрона\u0000через туннельный барьер в изготовленных структурах хорошо соответствуют измерениям на частотах\u0000f от 0.14 до 1.63 ТГц.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"4 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"114534057","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Фоторезисторы из CdxHg1-xTe с радиальным смещением\u0000и эффектом эксклюзии носителей заряда","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-56","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-56","url":null,"abstract":"Расположение одного контакта в центре пиксела, а второго – по его периметру позволяет\u0000осуществить радиальное смещение. Принципиальная схема такого исполнения контактной системы\u0000ФЧЭ приведена на рис.1. Для изготовления ФЧЭ использовались гетероэпитаксиальные структуры,\u0000полученные в Институте физики полупроводников Сибирского отделения РАН молекулярно-лучевой\u0000эпитаксией (ГЭСКРТМЛЭ): х=0,210-0,215, n=(3,9–4,1)×1014\u0000,µn, = (0,86–0,92)×105\u0000см2\u0000/Вс и временем\u0000фотоответаτоб=(1,3 – 2,2)мкс при 77К. \u0000Зависимости удельной обнаружительной способности D*(λmax,1200,1) и вольтовой\u0000чувствительности Su (λmax) от напряжения смещения для ФЧЭ с радиальным смещением при\u0000плоском угле зрения 42° и 14° приведены на рис.2. Максимальные величины D*(λmax,1200,1)\u0000получены при напряжениях, соответствующих началу пролета носителей заряда: 5,4×1010\u0000,\u00001,35×1011смГц1/2/Вт при плоском угле зрения 42°и 14°, соответственно. При напряжении смещения,\u0000соответствующем величине вольтовой чувствительности 1,5×105 В/Вт и плоском угле зрения 14°\u0000(Uсм=0,01 В), выделяемая мощность составила не более 0,5 мкВт на один элемент, а D*(λmax,1200,1) –\u0000не менее 1,2×1011 смГц1/2/Вт.\u0000В ФЧЭ с радиальным смещением, как и для ФЧЭ в классическом исполнении [1], наблюдается\u0000эксклюзия неосновных носителей заряда, генерируемых фоновым излучением.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"39 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"114793739","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Светоизлучающие InAs/GaP гетероструктуры, выращенные на Si подложках","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-81","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-81","url":null,"abstract":"Использование светоизлучающих приборов на основе A3B5 гетероструктур (ГС), выращенных на\u0000Si подложках, открывает перспективу значительного ускорения обработки информации как в рамках\u0000одного процессора, так и для многоядерных систем. Перспективным с точки зрения интеграции в\u0000кремниевую технологию материалом A3B5 является GaP, практически согласованный с Si по\u0000параметру решётки. Формирование ГС из узкозонного InAs в широкозонной матрице GaP даёт\u0000преимущества сильной локализации носителей заряда, которая обеспечивает возможность\u0000варьирования рабочей длины волны излучения в широких пределах за счёт эффектов размерного\u0000квантования. Представляемая в докладе работа, посвящена получению InAs/GaP гетероструктур с\u0000квантовыми точками (КТ) с высокой эффективностью излучательной рекомбинации, выращенных на\u0000Si подложках.\u0000Эпитаксиальные слои GaP/Si выращивались методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Рост\u0000начинался с формирования переходной области посредством осаждения на кремниевую подложку\u0000слоя GaP, толщиной 6 монослоёв (МС) при температуре подложки (Ts) 300°C в режиме атомнослоевой эпитаксии. После чего Ts повышалась до 380°C, в слабом потоке фосфора (отношение V/III <\u00001) высаживался слой атомов Ga толщиной 4 МС, а затем поверхность выдерживалась в потоке\u0000фосфора в течении 20 сек. Процедура циклического роста повторялась 50 раз, до тех пор пока общая\u0000толщина пленки не достигала 55 нм. Затем температура повышалась до 500°C, и в таком же режиме\u0000циклического роста формировался слой GaP толщиной 150 нм. При той же фиксированной\u0000температуре 500°C при одновременном осаждении материалов III и V групп с отношением потоков\u0000V/III > 2 и скоростью роста 1 МС/с выращивались все последующие слои структуры: (1) Слой GaP\u0000толщиной 300 нм, (2) слой квантовых точек, который формировались при осаждении InAs с\u0000номинальной толщиной 2 МС и заращивался (3) слоем GaP толщиной 50 нм. Для сравнения в тех же\u0000условиях была выращена гетероструктура GaP/Si не содержащая InAs вставки.\u0000Спектры низкотемпературной (5К) фотолюминесценции (ФЛ) гетероструктур GaP/Si и\u0000InAs/GaP/Si, измеренные при нерезонансном возбуждении, представлены на рисунке. В спектре\u0000структуры GaP/Si (кривая 1, на рисунке) наблюдается группа полос с\u0000максимумами в диапазоне энергий 2.1÷2.3 эВ, обусловленные\u0000донорно-акцепторной рекомбинацией в слое GaP [1]. В тоже время,\u0000в спектре структуры InAs/GaP/Si (кривая 2), доминирует полоса QD,\u0000с максимумом на энергии 2.17 эВ и шириной на половинной\u0000интенсивности 110 мэВ, которую мы связываем с рекомбинацией\u0000носителей заряда в InAs квантовых точках. Сдвиг положения\u0000максимумов полос донорно-акцепторной рекомбинации и полосы\u0000QD в спектрах ФЛ, измеренных в различных точках поверхности\u0000гетероструктур показан на вставке к рисунку. Видно, что структура\u0000GaP/Si пространственно однородна, в то время как положение\u0000полосы QD монотонно смещается на 20 мэВ при смещении точки\u0000измерения спектра ФЛ вдоль поверхности структуры InAs/GaP/Si. Спектральное смещение полосы\u0000QD обусловлено неоднородностью п","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"48 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124321862","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Фотолюминесценция SiSnGe гетероструктур","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-75","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-75","url":null,"abstract":"Интерес к твёрдым растворам SiGeSn связан с тем, что управляя составом можно управлять их\u0000зонной структурой, и есть предположения, что в таких твёрдых растворах можно достичь\u0000прямозонной структуры и получить эффективные излучатели инфракрасного (ИК) диапазона [1].\u0000Гетероструктуры Si/Si(1-x)Snx и твёрдые растворы SiGeSn были выращены на подложке Si (001) в\u0000условиях сверхвысокого вакуума 10-7\u0000-10-8 Па на установке молекулярно-лучевой эпитаксии “Катунь\u0000C”. Сначала осуществлялся рост буферного слоя кремния толщиной 150 нм при температуре 700°С,\u0000затем происходил рост гетероструктур. Состав слоёв и толщины слоёв в гетероструктурах\u0000варьировались, содержание олова в твёрдых растворах SiSn варьировалось от 10% (образец 1) до 25%\u0000(образец 2, см. рисунок).\u0000Многослойные гетероструктуры Si/Si(1-x)Snx а также\u0000твёрдые растворы SiSnGe были исследованы с\u0000применением спектроскопии комбинационного\u0000рассеяния света и фотолюминесценции. В спектрах\u0000комбинационного рассеяния света гетероструктур\u0000Si/Si(1-x)Snx обнаружены пики, соответствующие\u0000колебаниям связей Si-Sn, а также Sn-Sn, последнее\u0000позволяет предположить, что в гетероструктурах\u0000присутствуют нанокристаллы олова. В спектрах\u0000твёрдых растворов SiGeSn были обнаружены пики,\u0000соответствующие колебаниям связей Sn-Sn, Si-Sn, Ge-Si,\u0000и Ge-Sn.\u0000Спектры фотолюминесценции измеряли с\u0000использованием мультиканального детектора на основе\u0000матрицы InGaAs-диодов. Длинноволновый край порога\u0000чувствительности составлял 2100 нм, корректировки\u0000спектров на чувствительность детектора не\u0000проводилось. При низких температурах в\u0000гетероструктурах Si/Si(1-x)Snx наблюдались две полосы\u0000фотолюминесценции – 0.75 эВ (1650 нм) и 0.65 эВ (1900\u0000нм), первую можно связать с оптическими переходами в\u0000квантовых ямах в гетероструктуре второго рода Si/Si(1-\u0000x)Snx, а вторую с экситонами, локализованными в\u0000нанокристаллах олова (см. рисунок). В твёрдых растворах SiGeSn также была обнаружена\u0000фотолюминесценция в ИК диапазоне при низких температурах.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"152 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"122663728","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Структуры с квантовыми ямами HgTe/CdHgTe для ИК фотоприемников: рост и\u0000характеризация","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-95","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-95","url":null,"abstract":"Проведено выращивание структур с множественными квантовыми ям (КЯ) HgTe методом\u0000молекулярно-лучевой эпитаксии с in situ эллипсометрическим контролем. Представлены спектры\u0000поглощения и фотопроводимости, характеристики структур с множественными HgTe КЯ. Измерены\u0000спектры поглощения и фотопроводимости. На основе структур с множественными квантовыми\u0000ямами HgTe по заводской технологии были изготовлены ИК фоторезисторы (50×50 мкм) и измерены\u0000их характеристики.\u0000Рост структур производился на модернезированой установке МЛЭ “Обь-М”. Количество HgTe КЯ\u0000изменялось от 5 до 200, толщина слоев HgTe варьировалась от 3 до 18 нм. Состав барьеров\u0000XCdTe≥0,60,75, толщина барьеров HgCdTe составляла 30 нм. Разработан эллипсометрический метод\u0000прецизионного восстановления состава в множественных HgTe КЯ, основанный на замене слоя\u0000переменного состава на «эффективную» подложку постоянного состава с эффективными\u0000оптическими постоянными. Данный метод позволяет с высокой точностью восстановить\u0000распределение состава по толщине в\u0000последовательно выращенных HgTe КЯ На рис.1а\u0000представлены типичные профили распределения\u0000состава в структуре с 50 HgTe КЯ. Видно, что в\u0000выращенных КЯ наблюдается воспроизводимое\u0000изменение распределение состава. Средний\u0000статистический разброс для фиксированной\u0000координаты составил XCdTe 0,02 молярных\u0000долей.\u0000По заводской технологии АО “МЗ “Сапфир”\u0000методом струйного аэрозольного травления на\u0000основе МСКЯ HgTe/HgCdTe были изготовлены ИК\u0000фоторезисторы, размером 50×50 мкм без\u0000просветляющего покрытия, и измерены их\u0000характеристики. Контакты создавались\u0000электрохимическим осаждением индия. На рис.1б\u0000показана зависимость вольтовой чувствительность\u0000(Su) и обнаружительной способности (D*) от\u0000напряжения смещения. Наблюдается увеличение\u0000Su с выходом на полку при напряжении смещения\u0000≥0,25В, а D* проходит через максимум при\u00000,150,2В. Проведено исследование параметров\u0000фоторезисторов при различных фоновых потоках.\u0000Значение вольтватной чувствительности составило\u00005,8×105 В/Вт для ИК фоторезисторов с длинноволновой границей max=11,6 мкм, изготовленных на\u0000основе структур с множественными HgTe КЯ (толщина HgTe КЯ =8,6 нм, 50 слоев HgTe ).","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"126 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"123345212","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Пассивация поверхности InAlAs анодными слоями, сформированными\u0000в таунсендовской газоразрядной плазме","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-124","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-124","url":null,"abstract":"Хорошо известно, что границы раздела диэлектрик/полупроводник играют важную роль при\u0000создании приборных структур на основе полупроводников А3В5. Тройное соединения InAlAs\u0000является перспективным материалом для создания транзисторов с высокой подвижностью\u0000электронов и СВЧ-фотодетекторов [1, 2]. Достижение предельных параметров приборов на основе\u0000InAlAs, как и для других полупроводников А3В5, обеспечивается, в том числе, решением актуальной\u0000задачи формирования границы раздела диэлектрик/InAlAs(А3В5) с низкой плотностью электронных\u0000состояний (density of interface traps, Dit), которая, в отличие от границы раздела SiO2/Si (Dit=1010 эВ1\u0000см-2\u0000), далека от совершенства. В представленных к настоящему времени работах, посвященных\u0000формированию границы раздела диэлектрик/InAlAs [3, 4], используют high-k диэлектрики: Al2O3 и\u0000HfO2, выращенные методом атомно-слоевого осаждения (АСО). Показано, что тип АСО диэлектрика\u0000(Al2O3, HfO2), его толщина и предварительная химическая обработка (пассивация) поверхности\u0000InAlAs не оказывают существенного влияния на величину Dit, которая во всех случаях составляет\u0000величину более 5·1012 эВ-1\u0000см-2\u0000.\u0000Одним из методов пассивации, который позволил резко (до значений ~5·1010\u0000эВ-1\u0000см-2\u0000(77 K))\u0000снизить Dit на границе раздела диэлектрик/InAs, является формирование на поверхности\u0000полупроводника фторсодержащих анодных оксидных слоев (АОС) методами электролитического [5]\u0000или плазмохимического окисления [6]. Метод сухого анодного окисления в таунсендовской\u0000газоразрядной плазме (ТГП) [6] за счет использования одинакового состава газовой среды для\u0000различных полупроводников является более универсальным и простым по сравнению с\u0000электролитическим окислением, в связи с чем, позволяет эффективно пассировать боковые стенки\u0000меза-структур, сформированных на многослойных полупроводниковых гетероэпитаксиальных\u0000структурах А3В5 сложного состава. Близость составов InAs и In0.52Al0.48As позволяет предположить,\u0000что данная методика пассивации будет эффективна и для InAlAs.\u0000Целью данной работы было изучение электрофизических и физико-химических свойств границ\u0000раздела АОС/InAlAs, сформированных в таунсендовской газоразрядной плазме (ТГП) в среде Ar-O2 с\u0000различным содержанием CF4.\u0000Методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии при послойном травлении ионами Ar\u0000изучен химический состав АОС для различных соотношений O2/CF4. Показано, что АОС без фтора, в\u0000основном, состоит из смеси As2O3, In2O3 и Al2O3. Введение CF4 в состав окислительной среды\u0000приводит к накоплению фтора в анодной пленке и образованию оксифторидов элементов\u0000полупроводника. Методом электронной микроскопии высокого разрешения показано, что при\u0000окислении без CF4 формируется резкая граница раздела АОС/InAlAs. Добавление CF4 приводит к\u0000существенному увеличению шероховатости границы раздела. Анализ ВФХ Au/SiO2/InAlAs МДПструктур показал, что модификация поверхности InAlAs окислением в ТГП без CF4 перед\u0000осаждением SiO2 обеспечивает существенное уменьшение Dit вблизи середины запрещенной зоны.\u0000Введ","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"12 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"125332294","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Генерация терагерцового излучения в нелинейнооптических кристаллах BBO, LBO\u0000и KTP под действием интенсивного лазерного излучения","authors":"А. А. Мамрашев, Юрий Михайлович Андреев, Г. В. Ланский","doi":"10.34077/rcsp2019-77","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-77","url":null,"abstract":"Нелинейные кристаллы бета-борат бария (β-BaB2O4, BBO), триборат лития (LiB3O5, LBO) и\u0000титанил-фосфат калия (KTiOPO4, KTP) широко используются в качестве преобразователей частоты\u0000лазерного излучения ближнего ИК-диапазона в пределах окон их прозрачности. На длине волны 1064\u0000нм их нелинейные коэффициенты принимают относительно невысокие значения: d22 = ±2,3 пм/В\u0000(BBO), d32 = ±0,85 пм/В (LBO) d33 = 10,7 пм/В (KTP) [1], однако, благодаря высокой лучевой\u0000прочности, в особенности боратов, и малому поглощению, они до сих пор остаются популярным.\u0000Учитывая эффективность кристаллов для преобразования частот в оптическом диапазоне, можно\u0000предположить, что они также применимы и для генерации разнолистной частоты (ГРЧ) в\u0000терагерцовый (ТГц) или миллиметровый (мм) диапазоны, поскольку данный процесс опирается на те\u0000же нелинейные коэффициенты. Принимая во внимание прогресс в развитии высокоинтенсивных\u0000лазерных установок, мотивацией данного исследования является перспектива создания компактных и\u0000мощных источников ТГц- и мм-диапазона, основанных на принципах нелинейной кристаллооптики и\u0000обладающих высокой спектральной яркостью.\u0000В данной работе с помощью импульсного терагерцового спектрометра (ЦКП «Спектроскопия и\u0000оптика», ИАиЭ СО РАН [2]) изучены оптические свойства кристаллов BBO, LBO и KTP в диапазоне\u00000,2 – 2 ТГц при комнатной (295 K) и криогенной (77 K) температурах. Определены дисперсионные\u0000свойства показателей преломления и аппроксимированы в виде уравнений Селмейера, по которым\u0000рассчитаны кривые фазового синхронизма для ГРЧ лазерного излучения ближнего ИК-диапазона .\u0000В результате установлено, что у кристаллов KTP и ВВО условия фазового синхронизма не\u0000исчезают с криогенным охлаждением, а коэффициенты поглощения резко падают с сохранением\u0000существенной анизотропии. Таким образом, ГРЧ в ТГц спектральный диапазон возможен. Картина\u0000изменения свойств кристаллов LBO с охлаждением чрезвычайно сложна, и условия фазового\u0000синхронизма перестают выполняться при криогенных температурах. Однако, обнаруженная\u0000температурная стабильность оси Z и значительное падение оптических потерь для волн с\u0000поляризацией параллельной осям Х и Y открывают новые перспективы использования данного\u0000кристалла для устройств ТГц- и мм-диапазонов. Обсуждаются детали полученных результатов и\u0000потенциальные характеристики преобразователей в ТГц-диапазон.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"16 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"128611450","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Экспрессная характеризация кристаллического совершенства структур CdхHg1-xTe\u0000методом генерации на отражение второй гармоники зондирующего излучения","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-119","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-119","url":null,"abstract":"Представлены сравнительные результаты численного моделирования и эксперимента при\u0000регистрации азимутальных угловых зависимостей сигнала отраженной от структур CdхHg1-xTe второй\u0000гармоники при нормальном падении на образец зондирующего лазерного излучения и азимутальном\u0000вращении плоскости его поляризации. Оценены возможности получения количественной и\u0000качественной информации о кристаллическом совершенстве слоев CdхHg1-xTe.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"20 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127787734","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Нелинейная ТГц фотоника жидкостей","authors":"","doi":"10.34077/rcsp2019-45","DOIUrl":"https://doi.org/10.34077/rcsp2019-45","url":null,"abstract":"Мы представляем результаты исследования широкого круга явлений, возникающих при\u0000взаимодействии мощных фемтосекундных лазерных импульсов оптического диапазона и\u0000импульсного терагерцового (ТГц) излучения в жидкости.\u0000Впервые зарегистрирован эффект поляризационного взаимодействия трех эллиптически\u0000поляризованных волн, распространяющихся в изотропной нелинейной жидкой среде - жидком азоте,\u0000при этом частота одной из волн находилась в ТГц диапазоне [1]. Также впервые показана\u0000возможность преобразования оптического излучения фемтосекундной длительности в ТГц излучение\u0000в жидком азоте [2]. Исследована зависимость величины выхода ТГц излучения, генерируемого\u0000вблизи свободной поверхности жидкости, от условий фокусировки лазерного излучения при\u0000переходе через границу раздела, отделяющую газообразную фазу среды от ее жидкой фазы. Изучены\u0000особенности «одноцветного» и «двухцветного» режимов генерации ТГц излучения в жидком азоте.\u0000Представленные экспериментальные результаты подтверждены теоретической интерпретацией и\u0000явно указывают на принципиальное отличие механизмов, приводящих к генерации ТГц излучения в\u0000жидкой и в газообразной средах при воздействии на них фемтосекундными лазерными импульсами.\u0000На основе предложенной модели, развитой в рамках феноменологического подхода, показано, что\u0000как ионизация среды так и ее нелинейная восприимчивость играют значительную роль в генерации\u0000ТГц излучения в жидком азоте. Мы предположили и обосновали, что подвижность ионов и\u0000электронов в жидкости может играть существенную роль в этом процессе, формируя\u0000квазистатическое электрическое поле с помощью механизма амбиполярной диффузии. Это\u0000квазистационарное поле участвует в генерации ТГц излучения за счет нелинейного эффекта третьего\u0000порядка. Когерентное поляризационно-чувствительное нелинейное взаимодействие трех\u0000эллиптически поляризованных электромагнитных волн, одна из которых на ТГц частоте, при их\u0000совместном распространении в нелинейной изотропной среде, также хорошо описывается в рамках\u0000феноменологического подхода. Мы показали, что Керровская нелинейность изотропной среды,\u0000возникающая в результате четырехволнового смешения Ω ≈ 2ω – ω – ω (ωТГц= Ω) благодаря\u0000эллиптически поляризованным волнам на основной и удвоенной частотах, распространяющимся\u0000коллинеарно с ТГц излучением, оказывает заметное влияние на состояние поляризации ТГц\u0000излучения. Наблюдаемые при этом изменение эллиптичности поляризации ТГц волны и вращение\u0000главной оси эллипса поляризации, могут быть хорошо описаны в рамках физического подхода,\u0000аналогичного использованному для объяснения самовращения эллипса поляризации впервые\u0000описанного в 1964 году Макером и др. [3], но расширенного для случая многочастотного\u0000взаимодействия.","PeriodicalId":118786,"journal":{"name":"Тезисы докладов Российской конференции и школы молодых ученых по актуальным проблемам полупроводниковой фотоэлектроники «ФОТОНИКА-2019»","volume":"10 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"121979274","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}