автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Генерация и детектирование терагерцового излучения в полупроводниковых наноструктурах A3B5

На правах рукописи

Маремьянин Кирилл Владимирович

ГЕНЕРАЦИЯ И ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ТЕРАГЕРЦОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ НАНОСТРУКТУРАХ А3В5

05.27.01 —твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук

Нижний Новгород 2007

003066547

Работа выполнена в Институте физики микроструктур Российской академии наук (ИФМ РАН)

Научный руководитель доктор физико-математических наук,

профессор Гавриленко Владимир Изяславович

Официальные оппоненты доктор физико-математических наук,

профессор Ежевский Александр Александрович

кандидат физико-математических наук Митягин Юрий Алексеевич

Ведущая организация Санкт-Петербургский государственный по-

литехнический университет

Защита состоится 11 октября 2007 г в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 002 098 01 при Институте физики микроструктур РАН (603950, г Нижний Новгород, ГСП-105)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики микроструктур РАН

Автореферат разослан "10" сентября 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Гайкович К П

Общая характеристика работы Актуальность темы

Освоение терагерцового диапазона частот (10 ТГц - ЗОТГц) - одно из наиболее "горячих" и бурно развивающихся направлений современной физики Электромагнитные волны этого диапазона отражаются металлами, но они проникают через пластмассы, бумагу, сухую древесину и любые мутные среды и мелкодисперсные материалы из-за резкого подавления рэлеев-ского рассеяния (ос 1/Л.4) В терагерцовом диапазоне лежат вращательные спектры многих органических молекул, включая колебания биологически важных коллективных мод ДНК и белков, а также фононные резонансы кристаллических решеток, что позволяет развивать новые методы спектроскопии биологических и полупроводниковых структур [1, 2]. В отличие от рентгена терагерцовое излучение не опасно, поскольку не производит ионизацию среды и повреждение биомолекул Перспективны такие применения терагерцового излучения, как беспроводная коммуникация на коротких расстояниях, разработка систем «теравидения» [3] и др

Наиболее сложной проблемой является разработка эффективных методов генерации когерентного терагерцового излучения В этом диапазоне неприменимы хорошо разработанные физические принципы генерации оптического и СВЧ излучений [4-5] В целом, доступные источники когерентного терагерцового излучения являются маломощными (от нано- до микроватт, иногда — до ватт), плохо перестраиваемыми и фактически покрывающими лишь отдельные узкие полосы частот В этом отношении большие надежды возлагаются на полупроводниковые источники, которые хорошо зарекомендовали себя в оптическом и ближнем инфракрасном (ИК) диапазонах и в последние годы стали активно развиваться также в терагерцовом (дальнем ИК) диапазоне. Данная работа посвящена именно этому направлению полупроводниковой электроники, потенциально ведущему к созданию компактных, эффективных и дешевых генераторов излучения с длиной волны от десятка до сотен микрон.

Для детектирования терагерцового излучения на сегодняшний день в основном применяются широкополосные приемники излучения болометры, пироэлектрические датчики, диоды Шоттки и фотопроводящие детекторы Использование же селективных и перестраиваемых детекторов при

спектральном анализе позволяет отказаться от дифракционных решеток или механически перестраиваемых интерферометров Таким селективным детектором может быть полевой транзистор с двумерным электронным газом в канале, перестраиваемый приложенным к затвору напряжением Исследованию детектирования терагерцового излучения в таких нанометро-вых транзисторах уделено значительное внимание в данной работе

Цели работы

• наблюдение генерации излучения на разностной частоте в двухчастотных инжекционных полупроводниковых лазерах ¡пОаАз/СаАзЛпСаР;

• обнаружение резонансного детектирования терагерцового излучения в двумерной электронной плазме в нанометровых полевых транзисторах ОаМАЮаЫ,

• демонстрация перестройки резонансного отклика в терагерцового диапазоне в нанометровых полевых транзисторах ваАз/АЮаАз с двумерной электронной плазмой в канале,

• исследование спектров терагерцового излучения из нанометровых полевых транзисторов ОаАз/АЮаАэ,

• исследование спектров излучения из квантовых каскадных структур СаАэ/АЮаАз с металлическим волноводом и дифракционной решеткой для вывода излучения.

Научная новизна

Научная новизна работы определяется оригинальностью поставленных экспериментов, полученными новыми результатами, и заключается в следующем

1 Получена двухчастотная генерация на основной и возбужденной поперечной моде волновода в инжекционном полупроводниковом лазере с квантовыми ямами в ближнем ИК диапазоне, что необходимо для выполнения условия фазового синхронизма для генерации излучения разностной частоты, и продемонстрирована возможность управления интенсивностями линий током накачки В лазерной структуре МЗаАзЛЗаАзЛпОаР с тремя квантовыми ямами, демонстрирующей двухчастотную генерацию на основной и возбужденной модах волновода с разностью энергий квантов 50

мэВ обнаружен сигнал в среднем ИК диапазоне, связываемый с генерацией излучения на разностной частоте

2 Обнаружено резонансное детектирование излучения (/~ 0 6 ТГц) в полевом нанометровом транзисторе на основе ОаМ/АЮаЫ на частоте плазменных колебаний в подзатворной плазме. В транзисторах на основе гете-роструктур ОаАэ/АЮаАз впервые продемонстрирована перестройка частоты резонансного отклика изменением напряжения на затворе

3 Обнаружено возникновение узкополосного излучения (/= 1,25 ТГц) в полевых транзисторах на основе гетероструктуры СаАз/АЮаАз, возникающее на участке вольт-амперной характеристики (ВАХ) транзистора, соответствующей насыщению и последующему срыву тока, связываемое с возникновение сверхвысокочастотного эффекта Ганна вследствие образования бегущего домена в нанометровом промежутке затвор-сток

4 В квантовых каскадных структурах ОаАэ/АЮаАз, содержащих две квантовые ямы в активной области и две в инжекторе в каждом каскаде, на статической ВАХ наблюдались воспроизводимые множественные участки отрицательной дифференциальной проводимости (ОДП). На трех участках ВАХ обнаружено возникновение пороговым образом интенсивного тера-герцового излучения мощностью до 2 нВт Спектральными исследованиями показано, что излучение является широкополосным со спектральными особенностями, соответствующими рассчитанным значениям энергий ме-журовневых переходов в квантовых ямах Обнаруженное излучение связывается с суперлюминесценцией при усилении спонтанного излучения, возникающего при резонансной накачке уровней в ямах

Научная и практическая значимость работы

Научная и практическая значимость полученных результатов заключается в демонстрации одновременной генерации на двух частотах в полупроводниковом инжекционном лазере с тремя квантовыми ямами 1п-ОаАз/ОаАзЛпОаР, как на основных, так и на возбужденных поперечных модах волновода, возможности управления интенсивностями линий током накачки в таких двухчастотных лазерах и обнаружении сигнала, связываемого с генерацией разностной гармоники, что открывает возможности для создания компактных источников излучения среднего и дальнего ИК диа-

пазонов, работающих при комнатной температуре Обнаруженный эффект перестройки резонансной частоты фотоотклика в терагерцовом диапазоне в нанометровых полевых транзисторах с двумерным электронным газом может быть использован для создания селективных перестраиваемых напряжением на затворе приемников терагерцового излучения Обнаружение узкополосного излучения в полевом транзисторе ОаАэ/АЮаАБ открывает возможности создания миниатюрных источников терагерцового излучения Обнаружение возникающего пороговым образом в квантовых каскадных структурах ОаАэ/АЮаАз интенсивного терагерцового излучения, связываемого с усилением спонтанного излучения при резонансной накачке уровней в квантовых ямах в области ОДП структуры, будет способствовать развитию представлений о физических процессах в таких структурах и созданию перестраиваемых напряжением квантовых каскадных лазеров терагерцового диапазона

Основные положения, выносимые на защиту

1 В инжекционных полупроводниковых лазерах 1пваА з/ОаАвЛпОаР с тремя квантовыми ямами различного состава в активной области возможна одновременная генерация в двух частотных полосах на основной и возбужденной модах волновода, что создает условия для генерации излучения на разностной частоте, относительной интенсивностью линий можно управлять током накачки

2 В спектре фото-ЭДС нанометрового полевого транзистора с двумерным электронным газом с высокой подвижностью наблюдается резонансный отклик на частоте плазменных колебаний в подзатворной плазме

3 В полевом нанометровом транзисторе СаАэ/АЮаАз в области насыщения ВАХ возможно развитие ганновской неустойчивости, сопровождающиеся узкополосным терагерцовым излучением

4 В квантовых каскадных структурах в области отрицательной дифференциальной проводимости возможно возникновение усиления спонтанного излучения на межуровневых переходах, связанного с резонансной накачкой уровней в ямах

Личный вклад автора

— Равнозначный (совместно с С В Морозовым) в подготовку и проведение экспериментов по исследованию генерации излучения на разностной частоте в двухчастотных инжекционных полупроводниковых лазерах 1п-GaAs/GaAs/InGaP, обработку и интерпретацию их результатов [Al, А2, А4

— А16, А18, А20, А21, А23 - А25]

— Равнозначный (совместно с С В Морозовым) в проведение исследования резонансного детектирования ТГц излучения в двумерной электронной плазме в нанометровых полевых транзисторах GaN/AlGaN и GaAs/AlGaAs, обработку и интерпретацию их результатов [A3, А17, А19, А22, А28, А31]

— Определяющий в подготовку и проведение измерений спектров ТГц излучения из нанометровых полевых транзисторов GaAs/AlGaAs, обработку и интерпретацию их результатов [А27 - А29, A31]

— Основной в подготовку и проведение исследования спектров излучения из квантовых каскадных структур GaAs/AlGaAs с металлическим волноводом и дифракционной решеткой для вывода излучения и интерпретацию их результатов [А26, АЗО]

Апробация результатов работы

Основные результаты диссертации докладывались на 12 - 15 Международных симпозиумах «Наноструктуры физика и технология» (2004 - 2006, Санкт-Петербург, 2007, Новосибирск), Всероссийском совещании «Нано-фотоника» (2004, Нижний Новгород), 6-8 Российских конференциях по физике полупроводников (2003, Санкт-Петербург, 2005, Звенигород, 2007, Екатеринбург), 6-ой Международной конференции по оптоэлектронным материалам среднего ИК диапазона (2004, Санкт-Петербург), 12-м Международном симпозиуме по сверхбыстрым явлениям в полупроводниках (2004, Вильнюс, Литва), 12-й Международной конференции по узкозонным полупроводникам (2005, Тулуза, Франция), Международной конференции по когерентному контролю фундаментальных процессов в оптике и рентгеновской оптике (2006, Нижний Новгород), 6-ой Международной научно-технической конференции «Квантовая электроника» (2006, Минск, Беларусь), Всероссийском семинаре по радиофизике миллиметровых и субмиллиметровых волн (2007, Нижний Новгород), Всероссийских симпозиумах

7

«Нанофизика и наноэлектроника» (2005-2007, Нижний Новгород), а также на семинарах ИФМ РАН и ННГУ

Публикации

По теме диссертации опубликованы 31 печатная работа, в том числе 6 статей в научных журналах и 25 публикаций в сборниках тезисов докладов и трудов конференций, симпозиумов и совещаний

Структура и объём диссертации

Диссертация состоит из Введения, четырех глав, Заключения и Приложения Объем диссертации составляет 171 страница, включая 83 рисунка и 3 таблицы Список цитированной литературы включает 180 наименований, список работ автора по теме диссертации - 31 наименование

Основное содержание работы

Во Введении обоснована актуальность темы исследования, показана ее научная новизна, сформулированы цели работы и приведены положения, выносимые на защиту

В Главе 1 дан обзор литературы по вопросам, рассматриваемым в диссертации Первый раздел Главы 1 посвящен исследованию возможности генерации электромагнитного излучения среднего и дальнего ИК диапазонов при смешении оптических мод в полупроводниковых лазерных структурах А3В5 за счет квадратичной решеточной нелинейности Рассмотрены различные механизмы оптической нелинейности в полупроводниках А3В5 и, в частности, решеточная нелинейность восприимчивости второго порядка полярного полупроводника GaAs Приведены различные способы выполнения условия фазового синхронизма (равенство фазовых скоростей волны нелинейной поляризации и разностной моды волновода) Для лазерных образцов, рассмотренных в данной работе, этот способ состоит в увеличении скорости нелинейной поляризации путем использования для накачки поперечных мод разного порядка Альтернативный способ представляет собой замедление фазовой скорости (увеличении эффективного коэффициента преломления) разностной моды волновода с помощью плазменного волновода, внедренной в волновод металлической гофрированной структурой или путем нанесения на поверхность волновода металлической

дифракционной решетки, через которую выводится волна на разностной частоте

Второй раздел Главы 1 посвящен обзору теории плазменной неустойчивости Дьяконова-Шура в канале баллистического полевого транзистора [6] Кратко описана модель резонансного детектирования электромагнитного излучения в полевом транзисторе. В таком транзисторе поведение электронного газа может быть описано с помощью гидродинамических уравнений "мелкой воды", где потенциал между затвором и каналом играет роль уровня воды; плазменные волны соответствуют волнам на поверхности воды При несимметричных граничных условиях с фиксированным напряжением на истоке и током, поддерживаемым постоянным на стоковом конце, стационарное состояние является неустойчивым, что приводит к генерации плазменных волн Вследствие большой скорости плазменных волн и малых размеров полевого транзистора, частота плазменных колебаний находится в те-рагерцовом диапазоне Сопутствующие колебания дипольного момента, созданного зарядами в канале и на затворе, могут стать причиной излучения электромагнитных волн терагерцового диапазона

Поскольку возбуждение плазменных колебаний носит резонансный характер, а частота генерации зависит лишь от величины напряжения затвор-исток Ugs, на основе баллистического транзистора было предложено создание перестраиваемых резонансных генератора и детектора излучения, смесителя и умножителя частоты

Приводятся также краткие сведения об эффекте Ганна в GaAs В третьем разделе Главы 1 описан принцип построения униполярного квантового каскадного лазера (KKJI), а также различные конструкции активных областей, описанные в литературе В KKJI терагерцового диапазона наиболее эффективно показали себя два вида дизайна, которые можно качественно разделить, как KKJI с активной областью из сверхрешетки с постепенно изменяющимся периодом связанных ям ("chirped superlattice") [7] и схема, содержащая в активной зоне две квантовые ямы, с инверсией населенности, основанной на резонансе с оптическим фононом [8]

Дизайн квантовых каскадных структур, исследуемых в данной работе, близок к конструкции "chirped superlattice", в которой достижению инверсной населенности способствует быстрое опустошение нижнего рабочего уровня в активной квантовой яме за счет переходов между близко распо-

9

ложенными по энергии уровнями в соседних квантовых ямах уменьшающейся толщины на основной уровень инжектора, откуда они инжектируются на второй верхний рабочий уровень в активной квантовой яме.

В Главе 2 представлены результаты исследования нелинейных эффектов в двухчастотных полупроводниковых лазерах ГпОаАз/ОаАзЛгЮаР

В работе [9] для лазера с диэлектрическим волноводом на основе гете-роструктуры 1пОаА в/ОаА вЛпОаР была предложена конструкция, позволяющая осуществлять генерацию двух частот в ближнем ИК диапазоне на основной и возбужденной модах волновода и обеспечивающая выполнение условия фазового синхронизма Указанная конструкция была реализована в гетеролазерах, исследовавшихся в настоящей работе. Приведена методика исследования спектров лазерного излучения в ближнем ИК диапазоне и зависимости интенсивности линий генерации от тока накачки

В работе получена одновременная генерация стимулированного излучения в двух частотных полосах в полупроводниковых лазерах с тремя квантовыми ямами Показано, что могут возбуждаться как основные, так и возбужденные поперечные ТЕ моды волновода С целью выяснения оптимальных условий двухчастотной генерации лазеров, исследованы зависимости мощности генерации на различных частотах от тока накачки

Во втором разделе Главы 2 представлена конструкция «двухчипового» лазера, которая по сравнению с монолитным двухчастотным лазерным диодом имеет ряд преимуществ, связанных с раздельной накачкой каждого из двух одночастотных лазеров, а также рассмотрена методика исследования спектров лазерного излучения из таких образцов в ближнем ИК и видимом диапазонах частот Приведены результаты исследования генерации вторых и суммарной гармоник в «двухчиповых» лазерах Существенная интенсивность излучения суммарной частоты (порядка интенсивности вторых гармоник) указывает на эффективность нелинейного взаимодействия двух мод ближнего ИК диапазона внутри лазерного резонатора.

Третий раздел Главы 2 посвящен наблюдению излучения среднего ИК диапазона в двухчастотных лазерах 1пСаАз/ОаАзЛпОаР В лазере с разностью между полосами излучения 50 мэВ, генерирующем на основной и возбужденной модах волновода, зарегистрирован сигнал примесным фотоприемником БгВ (полоса чувствительности от ~10 до 30 мкм), связывае-

мый с генерацией разностной гармоники Ближнее ИК излучение основных мод лазерной генерации при этом отсекалось фильтрами ве и 1п8Ь.

К тематике этой главы относится и Приложение, в котором приведены результаты измерений спектров излучения в среднем ИК диапазоне для «двухчипового» лазера 1пОаАз/ОаАз/1пОаР, которые были получены совсем недавно и еще не опубликованы В ранее изучавшихся «двухчиповых» лазерах оба одночастотных лазера излучали на основной моде волновода, и условие фазового синхронизма В исследуемых здесь образцах передний (коротковолновый) лазер излучал на возбужденной моде волновода, что обеспечивало выполнение условия фазового синхронизма для разностной частоты В среднем ИК диапазоне с помощью решеточного монохроматора в спектре излучения был обнаружен пик, соответствующий рассчитанной разностной частоте При выключении одного из лазеров сигнал пропадал, что говорит в пользу того, что причина данного сигнала является излучение на разностной частоте Оценки мощности излучения на разностной частоте дают значение порядка 100 мкВт

В четвертом разделе Главы 2 приведены результаты исследования генерации вторых и суммарной гармоник в двухчастотном межзонном каскадном лазере с узким сильно легированным туннельным переходом, разделяющем две области различных квантовых ям, размещенных в одном и том же лазерном волноводе Каждый электрон (дырка), поставляемый ин-жекционной накачкой, дважды проходит через запрещенную зону полупроводника, испуская соответственно длинноволновые и коротковолновые фотоны в различных квантовых ямах, что позволяет решить проблему неустойчивой генерации из-за неконтролируемой конкуренции квантовых ям за носители заряда [А20] Приведены результаты наблюдений, которые демонстрируют присутствие вторых гармоник для основных мод излучения, а также сигнала с суммарной частотой этих мод Это является прямым доказательством возможности одновременной генерации излучения основных линий и смешения частот внутри резонатора лазера, что открывает возможность генерации в таких лазерах излучения на разностной частоте

В Главе 3 представлены результаты исследования детектирования и генерации терагерцового излучения в нанометровых полевых транзисторах Первая часть главы посвящена исследованию резонансного детектирования излучения терагерцового диапазона для двух типов нанометровых

11

полевых транзисторов с длиной затвора 250 нм в транзисторе, изготовленном из селективно легированной гетероструктуры GaN/AlGaN, и в коммерчески доступном транзисторе GaAs/AlGaAs (Fujitsu) при Т= 4,2 К Приведен обзор работ, в которых уже наблюдалось резонансное и нерезонансное детектирование в полевых транзисторах с двумерным электронным газом.

В первом разделе Главы 3 кратко описаны методики экспериментального исследования магнитотранспортных характеристик транзистора GaN/AlGaN и фотоЭДС транзистора в терагерцовом диапазоне в зависимости от напряжения на затворе с использованием в качестве источников излучения генераторов на основе ламп обратной волны (JIOB) Все измерения проводились при Г=4,2 К.

Измерение зависимости проводимости от магнитного поля позволило определить подвижность носителей заряда в канале транзистора и 3500 см2/В с В результате исследования фотоотклика транзистора было обнаружено, что зависимость фотоЭДС на частоте излучения/= 574 ГГц от напряжения на затворе (т е. от концентрации двумерных электронов) имеет характерный максимум при напряжении на затворе практически совпадающем с расчетным значением в рамках модели Дьяконова-Шура Определенному из магнитотранспортных измерений значению подвижности соответствует на этой частоте значение параметра о\т =15 Все это позволяет заключить, что данная особенность фотоотклика связана с резонансом в подзатворной электронной плазме транзистора GaN/AlGaN

Во втором разделе Главы 3 приведены результаты исследования резонансного детектирования терагерцового излучения в нанометровом полевом транзисторе GaAs/AlGaAs (Fujitsu FHX06X) Резонансное детектирование терагерцового излучения в подобном транзисторе уже было продемонстрировано в работе [10], где измерения проводились на одной фиксированной частоте 600 ГГц В данной работе для транзистора GaAs/AlGaAs был обнаружен резонансный фотоотклик при Т = 4,2 К для 4-х различных частот излучения, при этом смещение резонансного пика с ростом частоты в область больших напряжений на затворе хорошо соответствует модели Дьяконова-Шура Т о впервые продемонстрирована перестройка максимума отклика с ростом частоты в область больших напряжений на затворе Сопоставление измеренных фотоЭДС при температурах 4,2 К и 77 К пока-

зало, что при увеличении температуры фотоотклик становится нерезонансным за счет уменьшения подвижности и, соответственно, фактора сот

Третий раздел Главы 3 посвящен исследованию генерации терагерцо-вого излучения в нанометровых транзисторах GaAs/AlGaAs (Fujitsu FHX06X). Представлен обзора работ, посвященных исследованию генерации электромагнитного излучения в терагерцовом диапазоне в других ко-роткоканальных полевых транзисторах Приведены результаты экспериментального и теоретического исследования токовой неустойчивости в канале транзистора AlGaAs/InGaAs с такой же длиной затвора, что и в настоящей работе 250 нм, но с большим расстоянием между затвором и стоком - 2 мкм [11], где показано, что в подобных транзисторах резкий спад тока в области насыщения ВАХ связан с возникновением неустойчивости тока в канале и началом ганновских осцилляций тока

В настоящей работе терагерцовое излучение из транзистора GaAs/AlGaAs при Т = 4,2 К детектировалось высочувствительным широкополосным кремниевым болометром Для анализа спектрального состава излучения использовались перестраиваемый магнитным полем режектор-ный фильтр на циклотронном резонансе электронов в слаболегированном (N ~ 1014 см"3) объемном GaAs Резонансная частота фильтра перестраивалась магнитным полем с индукцией до 10 Т Калибровка фильтра была проведена с использованием ЛОВ и квантового каскадного лазера

В работе обнаружено, что терагерцовое излучение возникало за падающим участком на ВАХ, который связывается с развитием ганновской неустойчивости [11] Помимо широкополосного излучения горячих носителей в спектрах были обнаружены узкие полосы излучения, возникающие пороговым образом с ростом напряжения сток-исток, которые связываются с возникновением ганновских осцилляций тока в канале транзистора вследствие образования бегущего домена в промежутке затвор-сток [12] Высокая (~ 1ТГц) частота ганновских осцилляций объясняется квазибаллистическим движением Г—электронов со средней скоростью ~ 108 см/с.

Глава 4 посвящена исследованию генерации ТГц излучения в квантовых каскадных структурах GaAs/AlGaAs

Исследованные структуры по дизайну были аналогичны изучавшимся в работе [13]. Этот дизайн близок к тому, что используется в терагерцовых

KKJI и получившему название "chirped superlattice" Исследовались ВАХ и терагерцовых излучение при Т = 4,2К Излучение регистрировалось с помощью кремниевого болометра, использовалась стандартная схема синхронного детектирования. Для исследования спектрального состава излучения использовался режекторный фильтр на циклотронном резонансе п-InSb, перестраиваемый магнитным полем

На ВАХ наблюдались участки ОДП при приложенном напряжении U>3.2 В Для всех 4-ех исследованных образцах обнаружено пороговое возникновение терагерцового излучения вблизи U= 3 78, 4 38, 5 15 В Излучение является широкополосным с особенностями на частотах, которые в основном совпадают с рассчитанными частотами межуровневых переходов В полосе остаточных лучей GaAs наблюдаются провалы сигнала В то же время в настоящей работе не наблюдалось спонтанное излучение на участке ВАХ до области ОДП (U < ЗВ), где в работе [13] наблюдались переходы между вторым и первым состояниями в активной квантовой яме на уровне 1 пВт, которое в нашем случае очевидно было меньше уровня шума. Сопоставление полученных результатов с данными теоретических расчетов спектров усиления/поглощения при разных значениях электрического поля в структурах позволяет связать обнаруженное излучение с суперлюминесценцией - усилением спонтанного излучения, возникающим при установлении определенного значения электрического поля и при резонансной накачке уровней в ямах

В Заключении сформулированы основные результаты, полученные в работе

Основные результаты работы

1 Проведено экспериментальное исследование одновременной генерации на двух частотах в полупроводниковом лазере с тремя квантовыми ямами, как на основных, так и на возбужденных поперечных модах волновода Исследованы зависимости мощности генерации на различных частотах от тока накачки Продемонстрирована возможность управления интенсивностя-ми линий током накачки Обнаружена немонотонная зависимость интенсивности длинноволновой линии с ростом тока, связываемая с тем, что фотоны, излучаемые коротковолновой ямой, стимулируют рекомбинацию тех электронов в длинноволновой КЯ, энергия которых соответствует энергии

14

переходов из основного состояния электронов в коротковолновой КЯ Тем самым уменьшается населенность основного состояния электронов в длинноволновой КЯ и возможно уменьшение интенсивности излучения длинноволнового пика с ростом тока

2. В лазерной структуре с тремя квантовыми ямами в активной области, демонстрирующей двухчастотную генерацию на основной и возбужденной модах волновода с разностью между полосами излучения 50 мэВ, обнаружен сигнал в среднем ИК диапазоне (в полосе чувствительности примесного фотоприемника БьВ), связываемый с генерацией разностной гармоники

3 Исследовано детектирование ТГц излучения (/ ~ 0 6 ТГц) полевыми транзисторами на основе ОаЫ/АЮаЫ и ОаАэ/АЮаАз (Ту^и РНХ06Х) с длиной затвора 250 нм при Т= 4,2 К Обнаружено, что зависимость фото-ЭДС от напряжения на затворе имеет характерный максимум, соответствующий резонансному отклику в подзатворной электронной плазме транзистора. Для транзистора ОаАэ/АЮаАз впервые продемонстрировано смещение максимума отклика с ростом частоты в область больших напряжений на затворе, в соответствии с моделью Дьяконова-Шура

4 Исследованы ВАХ нанометровых транзисторов ваАз/АЮаАз (Бу^и БНХОбХ) при приложении напряжения между стоком и истоком и возникающее терагерцовое излучение Излучение возникает пороговым образом при увеличении напряжения на стоке в момент срыва ВАХ, что может быть связано с возникновением эффекта Ганна. Обнаружено узкополосное излучение в области 1 25 ТГц, связываемое с ганновскими осцилляциями тока вследствие образования бегущего домена в промежутке затвор-сток

5 Исследованы ВАХ и терагерцовое излучение в квантовых каскадных структурах ОаАз/АЮаАэ, содержащих две ямы в активной области и две в инжекторе в каждом каскаде На статической ВАХ воспроизводимым образом наблюдаются множественные нерегулярные участки ОДП, связанные с установлением неоднородных распределений электрического поля в структуре Обнаружено, что в трех областях приложенного напряжения (на горизонтальных участках ВАХ) в структуре пороговым образом возникает интенсивное терагерцовое излучение до 2 нВт

6 С помощью перестраиваемого магнитным полем режекторного фильтра на циклотронном резонансе в л-InSb исследованы спектры обнаруженного излучения из каскадных структур Показано, что излучение является широкополосным с особенностями на частотах, совпадающими с рассчитанными частотами межуровневых переходов, спектр излучения смещается в коротковолновую область при увеличении приложенного напряжения. Сопоставление полученных результатов с данными теоретических расчетов спектров усиления/поглощения при разных значениях электрического поля в структурах позволяет связать обнаруженное излучение с суперлюминесценцией - усилением спонтанного излучения, возникающим при установлении определенного значения электрического поля и при резонансной накачке уровней в ямах

Список цитированной литературы

[1] Smye, S W The interaction between terahertz radiation and biological tissue / S W. Smye [et al.] // Phys Med Biol - 2001 - Vol. 46 - P R101-R112

[2] Huber, R How many-particle interactions develop after ultrafast excitation of an electron-hole plasma / R. Huber [et al ] // Nature - 2001 - Vol 414 -P 286-289

[3] Zandonella, С Terahertz imaging T-ray specs / С Zandonella // Nature -2003 - Vol 424 -P 721-722

[4] Terahertz Sources and Systems (NATO Science Series, Ser II, Vol 27) /Edited by R E Miles, P Harrison, D Lippens - Kluwer Academic Publishers, 2001 -350pp.

[5] Van der Weide D Applications and Outlook for Electronic Terahertz Technology//Optics & Photonics News -2003 -Vol 14 -No 4 -P 48-53

[6] Dyakonov, M I. and Shur, M. S. Shallow water analogy for a ballistic field effect transistor and New mechanism of plasma wave generation by DC current/М I Dyakonov and M S Shur//Phys Rev Lett - 1993 - Vol 71 -P 2465-2468

[7] Ajili, L High power quantum cascade lasers operating at X »87 and 130 цт / L Ajili [et al ] // Appl Phys Lett - 2004 - Vol 85 - No 18 - P 3986 -3988.

[8] Williams, В S Operation of terahertz quantum-cascade lasers at 164 К in pulsed mode and at 117 К in continuous-wave mode / B. S Williams [et al.] // Opt Express -2005 - Vol 13 -No 9 - P 3331 -3339

[9] Алешкин, В Я. Генерация разностной моды в полупроводниковых лазерах/В Я Алешкин [и др ]//ФТП -2001 -Т 35 -Вып. 10.-С 12561260

[10] Knap, W. Resonant detection of subterahertz radiation by plasma waves in a submicron field-effect transistor / W Knap [et al ] // Appl Phys Lett - 2002 -Vol 80 -P 3433-4335

[11] Dunn, G M Current instability m power HEMTs / G M Dunn [et al ] // Semicond Sci Technol -2001 - Vol 16 -P 562-566

[12] Mateos, J TeraHertz Emission and Noise Spectra in HEMTs / J Mateos [et al ] // AIP Conf Proc. - 2005 - Vol 800 - P 423 - 432

[13] Rochat, M Far-infrared (k = 88 цт) electroluminescence in a quantum cascade structure / M Rochat [et al.] // Appl Phys Lett. - 1998 - Vol. 73. -P 3724-3726.

Основные публикации автора по теме диссертации

[А1] Алешкин, В Я. Исследование нелинейных оптических явлений в инжекционных полупроводниковых лазерах с квантовыми ямами InGaAs/GaAs / В Я Алешкин, В И Гавриленко, Б Н Звонков, К. В. Маремьянин, С В Морозов, С М Некоркин. // ФТП - 2005 - Т. 39. Вып. 1 -С 153-156

[А2] Aleshkin, V Ya Parametric Generation of Middle and Far Infrared Radiation in GaAs-Based Semiconductor Lasers and Waveguides / V Ya Aleshkin, A A Afonenko, A A Biryukov, V I. Gavrilenko, A A Dubinov, VI V Kocharovsky, S V Morozov, К. V Maremyamn, S M Nekorkin, В N Zvonkov and N В Zvonkov // ACTA PHYSICA POLONICA A -2005 - Vol 107 -P 7-13

[A3] Гавриленко, В И Электронный транспорт и детектирование терагерцового излучения в субмикронном полевом транзисторе GaN/AlGaN / В И Гавриленко, Е В Демидов, К В Маремьянин, С В Морозов, W. Knap, J Lusakowski//ФТП.-2007 -Т 41 Вып 2 - С 238-241 [А4] Biryukov, A A Experimental Study of Nonlinear Mode Mixing in Dual-Wavelength Semiconductor Lasers / A A Biryukov, S M Nekorkin,

17

В. N. Zvonkov, V Ya Aleshkin, A A. Dubinov, V I Gavnlenko, К V Marem'yanin, S V Morozov, A A Belyanin, V V Kocharovsky and VI V. Kocharovsky//Laser Physics -2007 - Vol 17 No 5 -P 684-687 [A5] Бирюков, А А Исследование межзонных каскадных лазеров с туннельным переходом / А А Бирюков, Б Н Звонков, С М Некоркин, В Я. Алёшкин, В. И. Гавриленко, А. А. Дубинов, К В Маремьянин, С В Морозов, А А Белянин, В В Кочаровский, Вл В Кочаровский // Известия РАН Серия физическая -2007 -Т 71 Вып 1 -С 100-103 [А6] Nekorkin, S М. Nonlinear mode mixing in dual-wavelength semiconductor lasers with tunnel junctions / S M Nekorkin, A A Biryukov, P В Demina, N N Semenov, В N Zvonkov, V Ya Aleshkin, A A Dubinov, V. 1 Gavnlenko, К V Maremyamn, S V Morozov, A A Belyanin, V. V. Kocharovsky, VI. V Kocharovsky // Appl. Phys Lett - 2007 - Vol 84 No 15.-P 1106-1109.

[A7] Marem'yanin, К V Parametric generation of mid IR radiation in GaAs/InGaAs/InGaP lasers and waveguides / К V Marem'yanin,

5 M Nekorkin, A A Birukov, S. V. Morozov, V Ya. Aleshkin,

V I Gavnlenko, VI V Kocharovsky // Narrow Gap Semiconductors, eds Kono

6 Leotin, Institute of Physics Conference Series Number 187, published by Taylor & Frames", IBSN No 0750310162 -2006 -P 365-370

[A8] Алешкин, В Я Управление интенсивностями линий генерации двухчастотного лазера / В Я Алешкин, А А Афоненко, В И Гавриленко, Б Н Звонков, Ю В Кутергина, К В. Маремьянин, С В. Морозов, С М Некоркин // VI Российская конференция по физике полупроводников "Полупроводники 2003" Тезисы докладов, Санкт-Петербург, Россия, 27-31 октября 2003.-СПб ФТИим.А Ф Иоффе РАН, 2003 -С 512-513 [А9] Алешкин, В Я Наблюдение излучения среднего ИК диапазона в полупроводниковых лазерах, генерирующих две частотные полосы в ближнем ИК диапазоне / В Я Алешкин, В И Гавриленко, Б Н Звонков, К В. Маремьянин, С. В. Морозов, С. М. Некоркин // Нанофотоника Материалы всероссийского совещания, Нижний Новгород, Россия, 2-6 мая 2004 - Нижний Новгород ИФМ РАН, 2004 - С 220-223 [А 10] Aleshkin, V Ya. Experimental observation of emission of mid IR in semiconductor lasers generating two frequency lines in the near IR range /

V Ya Aleshkin, B. N Zvonkov, V. I Gavnlenko, S. V. Morozov,

18

S M Nekorkm, К. V Maremjanin // Nanostructures Physics and Technology Proc 12th International Symposium, St Petersburg, Russia, June 21-25, 2004. -St Petersburg Ioffe Institute, 2004 - P 54-55.

[All] Aleshkin, V Ya Detection of emission in the mid IR in semiconductor lasers generating two frequency lines in the near IR range / V Ya Aleshkin, В N Zvonkov, V I Gavrilenko, S V Morozov, S M Nekorkin, К V Maremjanin, G A Maximov, D О Filatov, V V Levichev, V P Mishkin // Mid-Infrared Optoelectronics Materials and Devices Proc 6th International Conference, St Petersburg, Russia, June 26-30, 2004 -P 80-81. [A 12] Aleshkin, V Ya Parametric generation of middle and far infrared radiation m gaas-based semiconductor lasers and waveguides / V Ya Aleshkin, A A Afonenko, V I. Gavrilenko, A A Dubinov, VI V Kochrovsky, S V Morozov, К V Maremjanin, S M Nekorkm, В N Zvonkov, N В Zvonkov // Ultrafast Phenomena in Semiconductors Proc 12th International Symposium, Vilnius, Lithuania, August 22-25, 2004 -P 15 [A13] Некоркин, С M Генерация суммарной гармоники в полупроводниковых лазерах InGaP/GaAs/lnGaAs с составным резонатором /СМ. Некоркин, А А Бирюков, К В Маремьянин, В Я Алешкин, С В Морозов, Вл В Кочаровский // Нанофизика и наноэлектроника Материалы всероссийского симпозиума, Нижний Новгород, Россия, 25 - 29 марта 2005 - Нижний Новгород ИФМ РАН, 2005 -С 443-444 [А 14] Морозов, С В Генерация суммарной гармоники в двухчиповых полупроводниковых лазерах InGaP/GaAs/lnGaAs с составным резонатором / С В Морозов, К В Маремьянин, С M Некоркин, А А Бирюков, В Я Алешкин, В И Гавриленко, Б H Звонков, H Б Звонков, Вл. В Кочаровский // Полупроводниковые лазеры и системы на их основе Сборник статей V Белорусско-Российского семинара, Минск, Беларусь, 1-5 июня 2005 - Минск Институт физики им Б И Степанова НАНБ, 2005 -С 95-98

[А15] Aleshkin, V Ya Generation of sum harmonic in two-chips GaAs/InGaAs/InGaP laser with composite resonator / V Ya Aleshkin, A V Birukov, V I Gavrilenko, VI V Kocharovsky, К V Maremyanin, S V Morozov, S M Nekorkin, В N Zvonkov, N В Zvonkov // Nanostructures Physics and Technology. Proc 13th International Symposium, St Petersburg, Russia, June 20-25, 2005 - St Petersburg Ioffe Institute, 2005

19

-P. 106-107

[A16] Маремьянин, К. В Генерация суммарной гармоники в «двухчиповом» GaAs/InGaAs полупроводниковом лазере с составным резонатором / КВ. Маремьянин, С M Некоркин, С В Морозов, А А Бирюков, В Я Алешкин, В И. Гавриленко, Б. H Звонков, H Б Звонков, Вл В Кочаровский // VII Российская конференция по физике полупроводников "Полупроводники 2005" Тезисы докладов, Звенигород, Россия, 18-23 сентября 2005 - С 93

[А 17] Маремьянин, К В Электронный транспорт и детектирование терагерцовогоизлучения субмикронным полевым транзистором GaN/AlGaN / К. В Маремьянин, А А Пархоменко, С В Морозов, Е В. Демидов, В И Гавриленко W Knap, J Lusakowski, M A Poisson, E Moran, С Dua, С Caquiere, D Ducatteau // VII Российская конференция по физике полупроводников "Полупроводники 2005" Тезисы докладов, Звенигород, Россия, 18-23 сентября 2005. - С 326.

[Al8] Marem'yanin, К V Parametric generation of mid IR radiation in GaAs/InGaAs/InGaP lasers and waveguides / К V Marem'yanin, S M Nekorkin, A V Birukov, N В Zvonkov, S V Morozov, В N Zvonkov, V Ya Aleshkin, V I. Gavrilenko, VI V Kocharovsky // Narrow Gap Semiconductors Abstr 12th International Conference, Toulouse, France, July 37, 2005. - P 84

[A 19] Маремьянин, К В. Электронный транспорт и детектирование терагерцового излучения субмикронным полевым транзистором GaN/AlGaN / KB Маремьянин, С В Морозов, Е В Демидов, В И Гавриленко, W Knap, J Lusakowski, M A Poisson, E Moran, С Dua, С Caquiere, D Ducatteau // Нанофизика и наноэлектроника Материалы всероссийского симпозиума, Нижний Новгород, Россия, 13-17 марта 2006

- Нижний Новгород ИФМ РАН, 2006 - С 441-442

[А20] Бирюков, А. А Исследование возможности создания межзонных каскадных лазеров с туннельным переходом / А А Бирюков, Б. H Звонков, С M Некоркин, В Я Алешкин, В И Гавриленко, А А Дубинов, К. В Маремьянин, С В. Морозов, А А. Белянин, В В Кочаровский, Вл В Кочаровский // Нанофизика и наноэлектроника Материалы всероссийского симпозиума, Нижний Новгород, Россия, 13-17 марта 2006

- Нижний Новгород ИФМ РАН, 2006. - С. 133-136

20

[А21] Biryukov, A A Interband cascade lasers with tunnel junction demonstrate dualwavelength generation / A A Bnyukov, S M Nekorkm, В N ZvonkoV, V. Ya. Aleshkin, A A. Dubinov, V I Gavnlenko, К V Marem'yanm, S V Morozov, A A Belyanin, V V Kocharovsky, VI V Kocharovsky // Nanostructures Physics and Technology Proc 14th International Symposium, St. Petersburg, Russia, June 26-30, 2006 -St Petersburg Ioffe Institute -P 17-18 [A22] Morozov, S V Electron transport and detection of terahertz radiations by GaN/AlGaN submicronic field effect transistor / S V Morozov, К. V. Maremyamn, E V Demidov, V I Gavnlenko, W Knap, J. Lusakowski, M. A Poisson, E. Moran, C. Dua,C. Caquiere, D Ducatteau // Nanostructures. Physics and Technology Proc 14th International Symposium, St Petersburg, Russia, June 26-30,2006 - St Petersburg Ioffe Institute, 2006 - P 344-345 [A23] Biryukov, A A Experimental study of nonlinear mode mixing in dual-wavelength semiconductor lasers / A A Biryukov, S M Nekorkin, В N Zvonkov, V Ya Aleshkin, A. A Dubinov, V I Gavnlenko, К V Marem'yanm, S V Morozov, A A Belyanin, V V Kocharovsky, VI V Kocharovsky // Coherent Control of the Fundamental Processes in Optics and X-ray-Optics (CCFP'2006) Program and Abstracts of The International Conference, Nizhny Novgorod, Russia, June 29- July 3, 2006 [A24] Гавриленко, В. И. Параметрическая генерация разностной частоты в лазерах и волноводах на основе полупроводников А3В5 / В И Гавриленко, В Я Алешкин, А А Дубинов, К В Маремьянин, С В Морозов, А А Бирюков, Б Н Звонков, С М Некоркин, А А Афоненко // Квантовая электроника Материалы VI Международной научно-технической конференции, Минск, Беларусь, 14-17 ноября 2006 - С 67 [А25] Бирюков, А А Экспериментальное исследование нелинейного смешения мод в двухчастотном межзонном каскадном лазере с туннельным переходом / А А Бирюков, Б Н Звонков, С. М. Некоркин, Н Н. Семенов, В Я Алешкин, В И Гавриленко, А А Дубинов, К В Маремьянин, С В Морозов, А А Белянин, В В. Кочаровский, Вл В Кочаровский // Нанофизика и наноэлектроника Материалы международного симпозиума, Нижний Новгород, Россия, 10-14 марта 2007 - Нижний Новгород ИФМ РАН, 2007 - С 533-534

[А26] Гавриленко, В И Генерация терагерцового излучения в квантовых каскадных структурах / В И Гавриленко, К В. Маремьянин, М JI Орлов,

21

N Dyakonova, W Knap, Y Todorov, I Sagnes, С Minot // Нанофизика и наноэлектроника. Материалы международного симпозиума, Нижний Новгород, Россия, 10-14 марта 2007 - Нижний Новгород ИФМ РАН, 2007.-С 543-544

[А27] Орлов, M Л. Генерация терагерцового излучения в субмикронных полевых транзисторах с двумерным электронным газом /МЛ Орлов, К В. Маремьянин, С В Морозов, В И Гавриленко, N Dyakonova, W Knap, A Shchepetov, Y Roelens, S Bollaert // Нанофизика и наноэлектроника Материалы международного симпозиума, Нижний Новгород, Россия, 10-14 марта 2007 - Нижний Новгород ИФМ РАН, 2007. - С. 545-546.

[А28] Морозов, С В Генерация и детектирование терагерцового излучения в субмикронных полевых транзисторах с двумерным электронным газом / С В. Морозов, В И Гавриленко, К В Маремьянин, M Л Орлов, F Терре, N. Dyakonova, W. Knap, A. Shchepetov, Y. Roelens, S Bollaert // Всероссийский семинар по радиофизике миллиметровых и субмиллиметровых волн Тезисы докладов, Нижний Новгород, Россия, 12 -15 марта 2007. - Нижний Новгород- ИПФ РАН, 2007 - С 38-39 [А29] Orlov, M L Génération of THz radiation in submicron HEMTs with two-dimensional electron gas /ML Orlov, К V Maremyanin, S V Morozov, V I. Gavnlenko, N Dyakonova, W Knap, A Shepetov, Y Roelens, S Bollaert //Nanostructures. Physics and Technology Proc. 15ft International Symposium, Novosibirsk, Russia, June 25-29, 2007 - P. 143-144.

[A30] Гавриленко, В И Генерация терагерцового излучения в квантовых каскадных структурах / В И Гавриленко, К В Маремьянин, М. Л Орлов, Д. В Ушаков, N Dyakonova, W Knap, Y Todorov, I Sagnes, С Minot // VIII Российская конференция по физике полупроводников "Полупроводники 2007" Тезисы докладов, Екатеринбург,Россия, 30 сентября-5 октября 2007 [А31] Гавриленко, В И Генерация и детектирование терагерцового излучения в субмикронных полевых транзисторах с двумерным электронным газом / В И Гавриленко, К В Маремьянин, С. В Морозов, N Dyakonova, W Knap // VIII Российская конференция по физике полупроводников "Полупроводники 2007" Тезисы докладов, Екатеринбург, Россия, 30 сентября - 5 октября 2007

МАРЕМЬЯНИН Кирилл Владимирович

ГЕНЕРАЦИЯ И ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ТЕРАГЕРЦОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ НАНОСТРУКТУРАХ А3В5

Автореферат

Подписано к печати 05 09 2007 г Тираж 100 экз Отпечатано на ризографе в Институте физики микроструктур РАН 603950, Нижний Новгород, ГСП-105

Содержание.

Введение.

Глава 1. Поглощение и испускание терагерцового излучения в полупроводниковых наноструктурах (обзор литературы).

1.1. Генерация электромагнитного излучения среднего и дальнего ИК диапазонов при смешении оптических мод в полупроводниковых инжекционных лазерах на основе МЗаАз/ОаАзЛпОаР.

1.2. Генерация и детектирование электромагнитного излучения в нанометровых полевых транзисторах.

1.2.1. Длинноканальный полевой транзистор.

1.2.2. Теория токовой неустойчивости Дьяконова-Шура в канале полевого транзистора.

1.2.3. Модель резонансного детектирования электромагнитного излучения в полевом транзисторе.

1.2.4. Эффект Ганна.

1.3. Генерация терагерцового излучения в квантовых каскадных структурах.

1.3.1. Униполярный квантово-каскадный лазер, различные дизайны активных сред в квантово-каскадном лазере.

1.3.2. Инверсия населенности между подзонами для случая двух видов дизайна ККЛ (сверхрешеточная активная область или же состоящая из двух -трех квантовых ям).

1.3.3. Терагерцовые ККЛ.

Глава 2. Генерация излучения на разностной частоте в двухчастотных инжекционных полупроводниковых лазерах 1пваАв/ваЛя ЛпОаР.

2.1. Двухчастотная генерация в полупроводниковых лазерах с квантовыми ямами ГпОаАз/ОаАзЛпОаР.

2.1.1. Метод исследования.

2.1.2. Управление интенсивностями линий в двухчастотных полупроводниковых лазерах ЬОаАз/ОаАзЛпОаР.

2.2. Генерация излучения на удвоенных и суммарной частотах в «двухчиповых» полупроводниковых лазерах.

2.2.1. Метод исследования.

2.2.2. Результаты и обсуждение.

2.3. Наблюдение излучения среднего ИК диапазона в двухчастотных лазерах ЫЗаАз/СаАзЛпСаР.

2.4. Генерация излучения на удвоенных и суммарной частотах в двухчастотном межзонном каскадном лазере с туннельным переходом.

2.4.1. Метод исследования.

2.4.2. Результаты и обсуждение.

Глава 3. Детектирование и генерация терагерцового излучения в нанометровых полевых транзисторах.

3.1. Резонансное детектирование терагерцового излучения в нанометровом полевом транзисторе GaN/AlGaN.

3.1.1. Метод исследования.

3.1.2. Транспортные и магнитотранспортные характеристики транзистора

GaN/AlGaN.

3.1.3. ФотоЭДС транзистора GaN/AlGaN в зависимости от напряжения на затворе.

3.2. Резонансное детектирование терагерцового излучения в нанометровом полевом транзисторе GaAs/AlGaAs.

3.2.1. Метод исследования.

3.2.2. Переходная характеристика и В АХ транзистора GaAs/AlGaAs.

3.2.3. Результаты и обсуждение.

3.3. Генерация терагерцового излучения в нанометровых полевых транзисторах GaAs/AlGaAs.

3.3.1. Метод исследования.

3.3.2. Результаты и обсуждение.

Глава 4. Генерация терагерцового излучения в квантовых каскадных структурах AlGaAs/GaAs.

4.1. Метод исследования

4.2. Результаты теоретических расчетов оптоэлектронных свойств квантовых каскадных структур AlGaAs/GaAs.

4.3. Вольтамперные характеристики и интегральное излучение квантовых каскадных структур AlGaAs/GaAs.

4.4. Спектры излучения квантовых каскадных структур AlGaAs/GaAs.

Освоение терагерцового (ТГц) диапазона частот (1 ТГц - 30 ТГц) - одно из наиболее "горячих" и бурно развивающихся направлений современной прикладной физики. Терагерцовый бум, охвативший многие исследовательские группы в различных странах мира, обусловлен перспективами широких практических приложений ТГц излучения (Т-лучей). Электромагнитные волны терагерцового диапазона отражаются металлами, но они проникают через пластмассы, бумагу, сухую древесину и любые мутные среды и мелкодисперсные материалы из-за резкого подавления рэлеевского рассеяния (ос1/\4). В терагерцовом диапазоне лежат вращательные спектры многих органических молекул, включая колебания биологически важных коллективных мод ДНК и белков, а также фононные резонансы кристаллических решеток, что позволяет развивать новые методы спектроскопии биологических и полупроводниковых структур [1]. Отраженные, поглощенные в среде или прошедшие сквозь нее терагерцовые волны несут в себе богатейшую информацию об объекте. Все это определяет потенциально широкий спектр применения этого излучения. С помощью терагерцового излучения можно управлять химическими реакциями [2] и манипулировать электронными состояниями в квантовых ямах [3]. В отличие от рентгена Т-лучи не опасны, поскольку не производят ионизацию среды и повреждение биомолекул, что позволяет проводить безвредную для человека диагностику, в том числе раковых опухолей, глубины и степени ожогов [4]. Перспективны такие применения ТГц излучения, как беспроводная коммуникация компьютеров и периферийных устройств внутри зданий, разработка систем безопасности на основе терагерцового видения [5] и др.

Наиболее сложной проблемой в освоении терагерцового диапазона является разработка эффективных методов генерации когерентного ТГц излучения. В этом диапазоне, расположенном на оси частот между инфракрасным и микроволновым диапазонами, не применимы хорошо разработанные за последние полвека физические принципы генерации оптического и СВЧ излучений [6-9]. По разным причинам здесь не работают ни методы вакуумной и классической твердотельной электроники, ни стандартные схемы квантовой электроники. Так, создание субмиллиметровых ЛБВ и ЛОВ [8] сопряжено с проблемами малой эффективности катодов, сложного согласования электронного пучка с замедляющей системой и больших потерь в вакуумных волноводах, для молекулярных (пучковых) мазеров требуются сильное охлаждение и трудно реализуемые высокодобротные микрорезонаторы, а в газоразрядных лазерах инверсия на вращательных переходах, достаточная для генерации, достигается лишь для ограниченного числа линий [9]. Указанного диапазона длин волн не достигают также и лавинно-пролетные диоды и диоды Ганна [6]. Попытки возбуждения короткими (фемтосекундными) оптическими импульсами терагерцовых колебаний за счет создания всплеска поляризации (тока) субпикосекундной длительности в холодной плазме, в том числе полупроводниковой, или в дипольных антеннах-фотопроводниках ограничиваются слишком малой эффективностью (порядка 10'5-10"6) соответствующих процессов "оптического детектирования" [10 - 12]. В целом доступные источники когерентного терагерцового излучения являются маломощными (от нано- до микроватт, иногда — до ватт), плохо перестраиваемыми и фактически покрывающими лишь отдельные узкие полосы частот.

В этом отношении большие надежды возлагаются на полупроводниковые источники, которые хорошо зарекомендовали себя в оптическом и ближнем инфракрасном (ИК) диапазонах и в последние годы стали активно развиваться также в терагерцовом и дальнем ИК диапазонах. Данная работа посвящена именно этому направлению полупроводниковой электроники, потенциально ведущей к созданию компактных, монолитных, эффективных и дешевых генераторов излучения с длиной волны от десятка до сотен микрон.

Для детектирования терагерцового излучения на сегодняшний день в основном применяются широкополосные приемники излучения, такие как болометры [13-15], пироэлектрические датчики, диоды Шоттки [16, 17], основанные на нелинейности ВАХ перехода металл - полупроводник и фотопроводящие детекторы [18]. Использование же селективных и перестраиваемых детекторов при спектральном анализе позволяет отказаться от дифракционных решеток или механически перестраиваемых интерферометров. Таким селективным детектором может быть полевой транзистор с двумерным электронным газом в канале, перестраиваемый приложенным к затвору напряжением. Исследованию детектирования терагерцового излучения в таких нанометровых полевых транзисторах уделено значительное внимание в данной работе.

Целями диссертационной работы являлись:

• наблюдение генерации излучения на разностной частоте в двухчастотных инжекционных полупроводниковых лазерах ¡пСаАз/СаАэЛпСаР;

• обнаружение резонансного детектирования терагерцового излучения в двумерной электронной плазме в нанометровых полевых транзисторах ОаЫ/АЮа]Ч;

• демонстрация перестройки резонансного отклика в терагерцового диапазоне в нанометровых полевых транзисторах СаАэ/АЮаАэ с двумерной электронной плазмой в канале;

• исследование спектров терагерцового излучения из нанометровых полевых транзисторов СаАэ/АЮаАз;

• исследование спектров излучения из квантовых каскадных структур СаАэ/АЮаАэ с металлическим волноводом и дифракционной решеткой для вывода излучения.

Научная новизна

Научная новизна работы определяется оригинальностью поставленных экспериментов, полученными новыми результатами, и заключается в следующем: 1. Получена двухчастотная генерация на основной и возбужденной поперечной моде волновода в инжекционном полупроводниковом лазере с квантовыми ямами в ближнем ИК диапазоне, что необходимо для выполнения условия фазового синхронизма для генерации излучения разностной частоты, и продемонстрирована возможность управления интенсивностями линий током накачки. В лазерной структуре ЫСаАз/СаАэЛпСаР с тремя квантовыми ямами, демонстрирующей двухчастотную генерацию на основной и возбужденной модах волновода с разностью энергий квантов 50 мэВ обнаружен сигнал в среднем ИК диапазоне, связываемый с генерацией излучения на разностной частоте.

2. Обнаружено резонансное детектирование излучения (/ ~ 0.6 ТГц) в полевом нанометровом транзисторе на основе СаЫ/АЮаЫ на частоте плазменных колебаний в подзатворной плазме. В транзисторах на основе гетероструктур СаАз/АЮаАБ впервые продемонстрирована перестройка частоты резонансного отклика изменением напряжения на затворе.

3. Обнаружено возникновение узкополосного излучения (/- 1,25 ТГц) в полевых транзисторах на основе гетероструктуры ваАз/АЮаАз, возникающее на участке вольт-амперной характеристики (ВАХ) транзистора, соответствующей насыщению и последующему срыву тока, связываемое с возникновение сверхвысокочастотного эффекта Ганна вследствие образования бегущего домена в нанометровом промежутке затвор-сток.

4. В квантовых каскадных структурах СаАБ/АЮаАБ, содержащих две квантовые ямы в активной области и две в инжекторе в каждом каскаде, на статической ВАХ наблюдались воспроизводимые множественные участки отрицательной дифференциальной проводимости (ОДП). На трех участках ВАХ обнаружено возникновение пороговым образом интенсивного терагерцового излучения мощностью до 2 нВт. Спектральными исследованиями показано, что излучение является широкополосным со спектральными особенностями, соответствующими рассчитанным значениям энергий межуровневых переходов в квантовых ямах. Обнаруженное излучение связывается с суперлюминесценцией при усилении спонтанного излучения, возникающего при резонансной накачке уровней в ямах.

Научная и практическая значимость работы

Научная и практическая значимость полученных результатов заключается в демонстрации одновременной генерации на двух частотах в полупроводниковом инжекционном лазере с тремя квантовыми ямами ¡пСаАз/СаАзЛпваР, как на основных, так и на возбужденных поперечных модах волновода, возможности управления интенсивностями линий током накачки в таких двухчастотных лазерах и обнаружении сигнала, связываемого с генерацией разностной гармоники, что открывает возможности для создания компактных источников излучения среднего и дальнего ИК диапазонов, работающих при комнатной температуре. Обнаруженный эффект перестройки резонансной частоты фотоотклика в терагерцовом диапазоне в нанометровых полевых транзисторах с двумерным электронным газом может быть использован для создания селективных перестраиваемых напряжением на затворе приемников терагерцового излучения. Обнаружение узкополосного излучения в полевом транзисторе СаАэ/АЮаАз открывает возможности создания миниатюрных источников терагерцового излучения. Обнаружение возникающего пороговым образом в квантовых каскадных структурах ваАз/АЮаАз интенсивного терагерцового излучения, связываемого с усилением спонтанного излучения при резонансной накачке уровней в квантовых ямах в области ОДП структуры, будет способствовать развитию представлений о физических процессах в таких структурах и созданию перестраиваемых напряжением квантовых каскадных лазеров терагерцового диапазона.

Содержание работы

Во Введении обоснована актуальность темы исследования, показана её научная новизна, сформулированы цели работы и приведены положения, выносимые на защиту.

Основные результаты работы:

1. Проведено экспериментальное исследование одновременной генерации на двух частотах в полупроводниковом лазере с тремя квантовыми ямами, как на основных, так и на возбужденных поперечных модах волновода. Исследованы зависимости мощности генерации на различных частотах от тока накачки. Продемонстрирована возможность управления интенсивностями линий током накачки. Обнаружена немонотонная зависимость интенсивности длинноволновой линии с ростом тока, связываемая с тем, что фотоны, излучаемые коротковолновой ямой, стимулируют рекомбинацию тех электронов в длинноволновой КЯ, энергия которых соответствует энергии переходов из основного состояния электронов в коротковолновой КЯ. Тем самым уменьшается населенность основного состояния электронов в длинноволновой КЯ и возможно уменьшение интенсивности излучения длинноволнового пика с ростом тока.

2. В лазерной структуре с тремя квантовыми ямами в активной области, демонстрирующей двухчастотную генерацию на основной и возбужденной модах волновода с разностью между полосами излучения 50 мэВ, обнаружен сигнал в среднем ИК диапазоне (в полосе чувствительности примесного фотоприемника БкВ), связываемый с генерацией разностной гармоники.

3. Исследовано детектирование ТГц излучения (/~ 0,6 ТГц) полевыми транзисторами на основе ваИ/ЛЮаН и СаАз/АЮаАз (Руйви ВДХ06Х) с длиной затвора 250 нм при Т= 4,2 К. Обнаружено, что зависимость фото-ЭДС от напряжения на затворе имеет характерный максимум, соответствующий резонансному отклику в подзатворной электронной плазме транзистора. Для транзистора ОаАз/АЮаАэ впервые продемонстрировано смещение максимума отклика с ростом частоты в область больших напряжений на затворе, в соответствии с моделью Дьяконова-Шура.

4. Исследованы ВАХ нанометровых транзисторов СаАз/АЮаАэ (Рукэи РНХ06Х)

Заключение

1. Smye, S.W. The interaction between terahertz radiation and biological tissue / S.W. Smye, J.M. Chamberlain, A.J. Fitzgerald and E. Berry // Phys. Med. Biol. 2001. -Vol.46.-P.R101-R112.

2. Dudovich, N. Single-pulse coherently controlled nonlinear Raman spectroscopy and microscopy / N. Dudovich, D. Oron, and Y. Silberberg // Nature. 2002. - Vol.418. - P.512-514.

3. Cole, B.E. Coherent manipulation of semiconductor quantum bits with terahertz radiation / B.E. Cole, J.B. Williams, B.T. King, M.S. Sherwin and C.R. Stanley // Nature. 2001. - Vol.410. - P.60-63.

4. Fitzgerald, A.J. An introduction to medical imaging with coherent terahertz radiation / A.J. Fitzgerald, E. Berry, N.N. Zinovev, G.C. Walker, M.A. Smith, and J.M. Chamberlain // Phys. Med: Biol. 2002. - Vol.47. -No.21. - P.R67-R84.

5. Zandonella, C. Terahertz imaging: T-ray specs / C. Zandonella // Nature. 2003. -Vol.424.-P.721-722.

6. Terahertz Sources and Systems (NATO Science Series, Ser. II, Vol.27) / Edited by R.E. Miles, P. Harrison, D. Lippens. Kluwer Academic Publishers, 2001. - 350pp.

7. Sensing with Terahertz Radiation (Springer Series in Optical Sciences, Vol.85) / Edited by D. Mittleman. Springer-Verlag, 2003. - 337pp.

8. Van der Weide, D. Applications and outlook for electronic terahertz technology //Optics & Photonics News. 2003. - Vol.14. - No.4. - P.48-53.

9. Звелто, О. Принципы лазеров. 3-е изд. М.: Мир, 1990. - 560с.

10. Ни, В.В. Terahertz radiation induced by subband-gap femtosecond optical excitation of GaAs / В. В. Ни, X.-C. Zhang, D.H. Auston // Physical Review Letters. 1991. - Vol.67. - P.2709-2712.

11. Kersting, R. Few-cycle THz emission from cold plasma oscillations /R. Kersting, K. Unterrainer, G. Strasser, H.F. Kauffmann, E. Gornik //Physical Review Letters. -1997.-Vol.79.-P.3038-3041.

12. Matsuura, S. Generation of coherent terahertz radiation by photomixing in dipole photoconductive antennas /S. Matsuura, M. Tani, K. Sakai //Applied Physics Letters. 1997. - Vol.70. -No.5. - P.559-561.

13. Kroug, M. NbN hot electron bolometric mixers for terahertz receivers/ M. Kroug, S. Cherednichenko, H. Merkel, E. Kollberg, B. Voronov, G. Gol'tsman, H.W. Huebers andH. Richter//IEEETrans. Appl. Supercond.-2001.-Vol.ll.-P.962-965.

14. Karasik, B.S. Photon-noise-limited direct detector based on disorder-controlled electron heating / B.S. Karasik, W.R. McGrath, M.E. Gershenson and A.V. Sergeev // J. Appl. Phys. 2000. - Vol.87. - P.7586-7588.

15. Crow, T.W. Terahertz GaAs devices and circuits for heterodyne receivers / T.W.Crow, R.J. Mattauch, R.M. Weikle and U.V. Bhapkar // Compound Semiconductor Electronics (edited by M. Shur). Singapore: World Scientific Publishing, 1996. - P.209-246.

16. Marazita, S.M. Integrated GaAs Schottky mixers by spin-on-dielectric wafer bonding / S.M. Marazita, W.L. Bishop, J.L. Hesler, K. Hui, W.E. Bowen, T.W.Crowe // IEEE Trans. Electron Devices. 2000. - Vol.47. - P.l 152-1157.

17. Haller, E.E. Far infrared photoconductors for space-borne astronomy: a review based on the MIPS 70 micron array / E.E. Haller and J.W. Beeman / Proc. of Far-IR, Sub-mm & mm Detector Technology Workshop, Monterey, April 2002 P.201.

18. Dyakonov, M. I. Shallow water analogy for a ballistic field effect transistor and New mechanism of plasma wave generation by DC current / M. I. Dyakonov and M. S. Shur// Phys. Rev. Lett. 1993. - Vol.71. - P.2465-2468.

19. Ajili, L. High power quantum cascade lasers operating at X «87 and 130 pm / L. Ajili, G. Scalari, J. Faist, H. Beere, E. Linfield, D. Ritchie, G. Davies // Appl. Phys. Lett.-2004. Vol.85. - No. 18. - P.3986-3988.

20. Williams, B.S. Operation of terahertz quantum-cascade lasers at 164 К in pulsed mode and at 117 К in continuous-wave mode / B. S. Williams, S. Kumar, Q. Hu, and J. L. Reno // Opt. Express. 2005. - Vol.13. - No. 9. - P. 3331-3339.

21. Алешкин, В Я. Генерация разностной моды в полупроводниковых лазерах / В .Я. Алешкин, А.А. Афоненко, Н.Б. Звонков // ФТП. 2001. - Т.35. - Вып.Ю. -С.1256-1260.

22. Knap, W. Resonant detection of subterahertz radiation by plasma waves in a submicron field-effect transistor / W. Knap, Y. Deng, S. Rumyantsev, J.-Q. Lü, M. S. Shur, С .A. Saylor, L.C. Brunei //Appl. Phys. Lett 2002,- Vol.80.- P.3433-4335.

23. Dunn, GM Current instability in power HEMTs / G.M Dunn, A Phillips and P.J Topham // Semicond. Sci. Technol. -2001. Vol.16. - P.562-566.

24. Mateos, J. Terahertz emission and noise spectra in HEMTs / J. Mateos, S. Pérez,

25. D. Pardo, Т. González, J. Lusakowski, N. Dyakonova, W. Knap, S. Bollaert, Y. Roelens, A. Cappy, J. F. Millithaler, L. Varani // AIP Conf. Proc. 2005. -Vol.800.-P.423-432.

26. Rochat, M. Far-infrared (A, = 88 (im) electroluminescence in a quantum cascade structure / M. Rochat, J. Faist, M. Beck, U. Oesterle, M. Ilegems // Appl. Phys. Lett. 1998. - Vol.73. - P.3724-3726.

27. Таске, M. New developments and applications of tunable IR lead salt lasers // Infrared Physics and Technology. 1995. - Vol.36. - No. 1. -P.447-463.

28. Special Issue on Far-infrared Semiconductor Lasers / Edited by E. Gornik, A.A Andronov //Optical and Quantum Electronics.-1991.- Vol.23.-No.2.- P.S111-S349.

29. Алтухов, И.В. Резонансные состояния акцепторов и стимулированное терагерцовое излучение одноосно деформированного германия / И.В.Алтухов, М.С. Каган, К.А. Королев, М.А. Одноблюдов, В.П. Синие,

30. E.Г. Чиркова, И.Н. Яссиевич // ЖЭТФ. 1999. - Т.115. - Вып.1. - С.89-100.

31. Faist, J. Quantum Cascade Laser. / J. Faist, F. Capasso, D.L. Sivco, C. Sirtori, A.L. Hutchinson, A.Y. Cho // Science 1994. - Vol.264. - P.553-556.

32. Kohler, R. Terahertz semiconductor-heterostructure laser. / R. Kohler, A.Tredicucci,

33. F. Beltram, H.E. Beere, E.H. Linfield, A.G. Davies, D.A. Ritchie, R.C. Iotti, F. Rossi //Nature. -2002. Vol.417. - P. 156-159.

34. Faist, J. Bound-to-continuum and two-phonon resonance, quantum-cascade lasers for high duty cycle, high-temperature operation / J. Faist, D. Hofstetter, M. Beck,

35. Т. Aellen, М. Rochat, S. Blaser // IEEE Journal of Quantum Electronics. 2002. -Vol.38.-N0.6.-P.533-546.

36. Orlova, E.E. Far-Infrared Active Media Based on Shallow Impurity State Transitions in Silicon / E.E. Orlova, R.Ch. Zhukavin, S.G. Pavlov, V.N. Shastin // Physica Status SolidiB.- 1999.- Vol.210.-No.2.-P.859-863.

37. Алешкин, В .Я. Гигантская инверсия населенности горячих электронов в гетероструктурах GaAs/AlAs с квантовыми ямами / В.Я. Алешкин, A.A. Андронов // Письма в ЖЭТФ. 1998. - Т.68. - Вып. 1. - С.73-78.

38. Воробьев, JI.E. Внутризонная инверсия населенности и усиление ИК излучения при инжекции носителей заряда в квантовые ямы и квантовые точки // Письма в ЖЭТФ. 1998. - Т.68. - Вып.5. - С.392-399.

39. Belyanin, A.A. Infrared generation in low-dimensional semiconductor heterostructures via quantum coherence / A.A. Belyanin, F. Capasso, V.V. Kocharovsky, VI.V. Kocharovsky, M.O. Scully // Physical Review A. 2001. - Vol.63. - No.5. - P.053803-053811.

40. Белянин, A.A. Резонансная параметрическая генерация инфракрасного излучения на межподзонных переходах в гетероструктурах с квантовыми ямами / A.A. Белянин, Ф. Капассо, В.В. Кочаровский, Вл.В. Кочаровский,

41. Д.С. Пестов, М.О. Скалли // Известия Академии Наук. Серия физическая.2002. Т .66. - Вып.2. - С.247-249.

42. Belyanin, А.А. Three-terminal semiconductor laser for wave mixing / A.A. Belyanin, V.V. Kocharovsky, Vl.V. Kocharovsky, M.O. Scully // Physical Review A. 2002. - Vol.65. - P.053824-053828.

43. Owschimikow, N. Resonant second-order nonlinear optical processes in quantum cascade lasers / N. Owschimikow, C. Gmachl, A.A. Belyanin, V.V. Kocharovsky,

44. D.L. Sivco, R. Colombelli, F. Capasso, A.Y. Cho // Physical Review Letters.2003. Vol.90. - P.043902-043906.

45. Korsunsky, E.A. Generation of continuous-wave terahertz radiation by use of quantum interference / E.A. Korsunsky, D.V. Kosachiov // Journal of the Optical Society of America B. -2000. Vol.17. - N0.8. - P. 1405-1411.

46. Chow W.W., Koch S.W. Semiconductor-Laser Fundamentals: Physics of the Gain Materials. Springer. - 1999. - 324pp.

47. Gmachl, C. Recent progress in quantum cascade lasers and applications / C. Gmachl, F. Capasso, D.L. Sivco, A.Y. Cho // Reports on Progress in Physics -2001. Vol.64. - No.l 1. - P. 1533-1601.

48. Flytzanis, C. Infrared dispersion of second-order electric susceptibilities in semiconducting compounds // Physical Review В. 1972. - Vol.6. - No.4. -P.1264-1290.

49. Физические величины: Справочник. / Под ред. И.С. Григорьева,

50. E.З. Мейлихова. -М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232с.

51. Белянин, А.А. Новые схемы полупроводниковых лазеров и освоение терагерцового диапазона / А.А. Белянин, Д. Деппе, В.В. Кочаровский,

52. Вл.В. Кочаровский, Д.С. Пестов, М.О. Скалли // УФЫ. 2003. - Т.173. -Вып.9. - С.1015-1021.

53. Kim, J.K. Epitaxially-stacked multiple-active-region 1.55/mi lasers for increased differential efficiency / J.K. Kim, E. Hall, O. Sjolund, L.A. Coldren // Applied Physics Letters. 1999. - Vol.74. - No.22. - P.3251-3253.

54. Ozden, I. A dual-wavelength indium gallium nitride quantum well light emitting diode /1. Ozden, E. Makarona, A.V. Nurmikko, T. Takeuchi, M. Krames // Applied Physics Letters. 2001. - Vol.79. - No. 16. - P.2532-2534.

55. Malyarchuk, V. Uniformity tests of individual segments of interband cascade diode laser Nanostacks / V. Malyarchuk, J.W. Tomm, Ch. Lienau, M. Behringer, J. Luft // Journal of Applied Physics. 2002. - Vol.92. -No.5. - P.2729-2733.

56. Berger, V. Nonlinear phase matching in THz semiconductor waveguides / V.Berger, C. Sirtori // Semiconductor Science and Technology. 2004. - Vol.19. - P.964-970.

57. Wagner, Н.Р. Phase matched second harmonic generation using thin film ZnTe optical waveguides /Н.Р. Wagner, S. Wittman, H. Schimtzer, H. Stanzl //Journal of Applied Physics. -1995. Vol.77. - No.8. - P.3637-3640.

58. Алешкин, В Я. Нелинейная генерация поверхностных волн дальнего инфракрасного диапазона в полупроводниковом лазере с квантовыми ямами /

59. В .Я. Алешкин, А.А. Афоненко, А.А. Дубинов // VI Российская конференция по физике полупроводников: Сборник тезисов докладов, Санкт-Петербург, 2731 октября, 2003, С.494-495.

60. Афоненко, А.А. Нелинейная генерация дальнего инфракрасного излучения в двух-частотных полупроводниковых лазерах / А.А. Афоненко, В я. Алешкин, А .А. Дубинов // ФТП. 2004. - Т.38. - Вып.2. - С.244-248.

61. Алешкин, В.Я. Нелинейная генерация излучения среднего инфракрасного диапазона в двухчастотных полупроводниковых лазерах с гофрированным волноводом / В.Я. Алешкин, А.А. Афоненко, А.А. Дубинов // ЖТФ. 2004. -Т.74. - Вып.11. - С.92-96.

62. Afonenko, А.А. Parametric generation of a mid-infrared mode in semiconductor wave-guides using a surface diffraction grating / A.A. Afonenko, V.Ya. Aleshkin, A.A. Dubinov // Semiconductor Science and Technology. 2005. - Vol.20. -P.357-362.

63. Lienfeld, J.E. // U.S. Patent 1 745 175. 1930.

64. Heil, О. // British Patent 439 457. 1935.

65. Shockley, W.Modulation of conductance of thin films of semiconductors by surface charges / W. Shockley and G.L. Pearson // Phys. Rev. 1948.- Vol.74.- P.232-233.

66. Shockley, W. A unipolar field-effect transistor // Proc. IRE. 1952. - Vol.40. -P. 1365.

67. Shockley, W. Hot electrons in germanium and Ohm's law // Bell Syst. Tech. J. -1951. Vol.30. - No.4. - P.990-1034.

68. Khang, D. Silicon-silicon dioxide field induced surface devices / D. Khang and M.M. Atalla // IRE Solid-State Device: Proc. Int. Conf., Carnegie Institute of Teghnology, Pitsburg, 1960.

69. Nakayama, M. Theory of surface waves coupled to surface carriers // J. Phys. Soc. Japan. 1974. - Vol.36. - P.393-398.

70. Equiluz A., Interface excitations in metal-insulator-semiconductor structures / A. Equiluz, Т.К. Lee, J.J. Quinn, and K.W. Chiu II Phys. Rev. В 1975. - Vol.11 -P.4989-4993.

71. Shur, M.S. Introduction to electronic devices. New York: Wiley, 1996. - 608pp.

72. Sze S.M., Physics of Semiconductor Devices. New York: Willey, 1981.- 576pp.

73. Knap, W. Resonant detection of subterahertz and terahertz radiation by plasmawaves in submicron field-effect transistors / W. Knap, Y. Deng, S. Rumyantsev, M.S. Shur//Appl. Phys. Lett. -2002. Vol.81. -P.4637-4639.

74. Teppe, F. Room-temperature plasma waves resonant detection of sub-terahertz radiation by nanometer field-effect transistor / F. Teppe, W. Knap, D. Veksler,

75. M.S. Shur, A.P. Dmitriev, V.Yu. Kachorovskii, S. Rumyantsev // Appl. Phys. Lett. -2005.- Vol.87. -P.052107.

76. Otsuji, T. Terahertz plasma wave resonance of two-dimensional electrons in InGaP/InGaAs/GaAs high-electron-mobility transistors / T. Otsuji, M. Hanabe, and O. Ogawara // Appl. Phys. Lett. 2004. - Vol.85. - P.2119-2121.

77. Torres, J. Tunable plasma wave resonant detection of optical beating in high electron mobility transistor / J. Torres, P. Nouvel, A. Akwoue-Ondo, L. Chusseau,

78. Teppe F., A. Shchepetov, S. Bollaert // Appl. Phys. Lett. 2006. - Vol.89. -P.131926.

79. Dyakonov, M.I. Choking of electron flow A mechanism of current saturation in field effect transistor / M.I. Dyakonov, M.S.Shur // Phys. Rev. В. - 1995. - Vol.51. -P.14341-14345.

80. Cheremisin, M.V. Influence of electron scattering on current instability in field effect transistor / M.V.Cheremisin, M.I. Dyakonov, M. S. Shur, and G. Samsonidze // Solid-State Electron. 1998. - Vol.42. -No.9. -P.1737-1742.

81. Dmitriev, A.P. Nonlinear theory of the current instability in a ballistic field-effect transistor / A.P. Dmitriev, A.S. Furman, V.Yu. Kachorovskii // Phys.Rev.B. 1996. -Vol.54-P. 14020.

82. Dyakonov, M.I. Choking of electron flow: A mechanism of current saturation in field effect transistor / M.I. Dyakonov, M.S.Shur // Phys. Rev. В. 1995. - Vol.51. -No.20.-P.14341-14345.

83. Dyakonov, M.I. Detection, mixing, and fequency multiplication of terahertz radiation by two-dimensional electronic fluid / M.I. Dyakonov, M.S. Shur // IEEE Trans, on Electr. Devices. 1996. - Vol.43. -No.3. - P.380-387.

84. Шур, M. Современные приборы на основе арсенида галлия. М.: Мир, 1991. -632с.

85. Capasso, F. Quantum cascade laser / F. Capasso, J. Faist, S. Sirtori, A.Y. Cho // Sol. St. Commun. 1997. - Vol. 102. - P.231.

86. Зегря, Г.Г. Полупроводниковые лазеры среднего инфракрасного диапазона: достижения и проблемы / Г.Г. Зегря // Соровский образовательный журнал. -2001. Т.7. - №6. - С.70-74.

87. Faist, J. Quantum cascade lasers without intersubband population inversion / J. Faist, F. Capasso, C. Sirtori, D. Sivco, A. Hutchinson, M. Hybertsen, and A. Cho // Phys. Rev. Lett. 1996. - Vol.76. - P.411-414.

88. Faist, J. Vertical transition quantum cascade laser with Bragg confined excited state / J. Faist, F. Capasso, C. Sirtori, D. Sivco, A. Hutchinson, and A. Cho // Appl. Phys. Lett. 1995. - Vol.66. -P.538-540.

89. Sirtori, C. Continuous wave operation of mid-infrared (7.4-8.6 j*m) quantum cascade lasers up to 110 K temperature / C. Sirtori, J. Faist, F. Capasso, D. Sivco, A. Hutchinson, S. Chu, A. Cho //Appl. Phys. Lett. 1996. - Vol.68. -P.1745-1747.

90. Sirtori, C. Mid-infrared (8.5 pm) semiconductor lasers operating at room temperature / C. Sirtori, J. Faist, F. Capasso, D. Sivco, A. Hutchinson, and A. Cho // IEEE Photon. Technol. Lett. 1997. - Vol.9. - P.294-296.

91. Faist, J. Mid-infrared (8.5 pm) semiconductor lasers operating at room temperature / J. Faist, F. Capasso, C. Sirtori, D. Sivco, A. Hutchinson, and A. Cho // Nature. -1997. Vol.387. - P.777-782.

92. Scamarcio, G. High-power infrared (8-micrometer wavelength) superlattice lasers / G. Scamarcio, F. Capasso, C. Sirtori, J. Faist, A. Hutchinson, D. Sivco, and A. Cho // Science. 1997. - Vol.276. - P.773-776.

93. Tredicucci, A. High performance interminiband quantum cascade lasers with graded superlattices / A. Tredicucci, F. Capasso, C. Gmachl, D. Sivco, A. Hutchinson, and A. Cho//Appl. Phys. Lett. 1998.-Vol.73.-P.2101-2103.

94. Wanke, M. Injectorless quantum-cascade lasers / M. Wanke, F. Capasso, C. Gmachl, A. Tredicucci, D. Sivco, A. Hutchinson, S. Chu, and A. Cho // Appl. Phys. Lett. 2001. - Vol.78. -P.3950-3952.

95. Tredicucci, A. High performance interminiband quantum cascade lasers with graded superlattices / Tredicucci, F. Capasso, C. Gmachl, D. Sivco, A. Hutchinson, and A. Cho // Appl. Phys. Lett. 1998. - Vol.73. - P.2101-2103.

96. Tredicucci, A. High-power inter-miniband lasing in intrinsic superlattices / Tredicucci, F. Capasso, C. Gmachl, D. Sivco, A. Hutchinson, A. Cho, J. Faist, and G. Scamarcio // Appl. Phys. Lett. 1998. - Vol.72. - P.2388-2390.

97. Tredicucci, A. High-performance quantum cascade lasers with electric-field-free undoped superlattice / Tredicucci, F. Capasso, C. Gmachl, D. Sivco, A. Hutchinson, and A. Cho // IEEE Photon. Technol. Lett. 2000. - Vol. 12. - P.260-262.

98. Faist, J. A quantum cascade laser based on a n-i-p-i superlattice / J. Faist, A. Miiller, M. Beck, D. Hofstetter, S. Blaser, U. Oesterle, and M. Ilegems // IEEE Photon. Technol. Lett. 2000. - Vol.12. - P.263-265.

99. Matlis, A. Low-threshold and high power 9.0 jim quantum cascade lasers operating at room temperature / Matlis, S. Slivken, A. Tahraoui, K. Luo, Z. Wu, A. Rybaltowski, C. Jelen, and M. Razeghi II Appl. Phys. Lett. 2000. - Vol.77. -P.1741—1743.

100. Tahraoui, A. High-performance quantum cascade lasers (11 p.m) operating at high temperature (T > 425 K) / A. Tahraoui, A. Matlis, S. Slivken, J. Diaz, and M. Razeghi // Appl. Phys. Lett. 2001. - Vol.78. - P.416-418.

101. Slivken, S. High-temperature continuous-wave operation of X = 8 |im quantum cascade lasers / S. Slivken, A. Matlis, C. Jelen, A. Rybaltowski, J. Diaz, and M. Razeghi //Appl. Phys. Lett. 1999. - Vol.74. - P. 173-175.

102. Tredicucci, A. Long wavelength superlattice quantum cascade lasers at X = 17 pin / A. Tredicucci, C. Gmachl, F. Capasso, D. Sivco, A. Hutchinson, and A. Cho // Appl. Phys. Lett. 1999. - Vol.74. -P.638-640.

103. Tredicucci, A. Single-mode surface-plasmon laser / A. Tredicucci, C. Gmachl, F. Capasso, A. Hutchinson, D. Sivco, and A. Cho // Appl. Phys. Lett. 2000. -Vol.76.-P.2164-2166.

104. Tredicucci, A. Single-mode surface-plasmon lasers at X = 19 ¿im / A. Tredicucci, C. Gmachl, M. Wanke, F. Capasso, A. Hutchinson, D. Sivco, S. Chu, and A. Cho // Appl. Phys. Lett. 2000. - Vol.77. - P.2286-2288.

105. Gmachl, C. Long wavelength (A. = 13 (im) quantum cascade lasers / C. Gmachl, F. Capasso, A. Tredicucci, D. Sivco, A. Hutchinson, and A. Cho // Elec-tron. Lett. -1998.-Vol.34.-P.l 103-1104.

106. Tredicucci, A. A multiwavelength semiconductor laser / A. Tredicucci, C. Gmachl,

107. F. Capasso, D. Sivco, A. Hutchinson, and A. Cho // Nature. 1998. - Vol.396. -P.350-353.

108. Strasser, G. GaAs/AlGaAs superlattice quantum cascade lasers at X = 13 (im /

109. G. Strasser, S. Gianordoli, L. Hvozdara, W. Schrenk, K. Unterrainer, and E. Gornik //Appl. Phys. Lett. 1999. - Vol.75. -P.1345-1347.

110. Schrenk, W. Continuous-wave operation of distributed feedback AlAs/GaAs superlattice quantum-cascade lasers / W. Schrenk, N. Finger, S. Gianordoli,

111. E. Gornik, and G. Strasser // Appl. Phys. Lett. 2000. - Vol.77. - P.3328-3330.

112. Hyldgaard, P. Electron-electron scattering in far-infrared quantum cascade lasers / P. Hyldgaard, J.W. Wilkins // Phys. Rev. B. 1996. - Vol.53. - P.6889-6892.

113. Maranovski, K.D. Far-infrared emission from parabolically graded quantum wells / K.D. Maranovski, A.C. Gossard, K. Unterrainer, E. Gornik // Appl. Phys. Lett. -1996.-Vol.69.-P.3522-3524.

114. Ulrich, J. Temperature dependence of far-infrared electroluminescence in parabolic quantum wells / J. Ulrich, R. Zobl, K. Unterrainer, G. Strasser, E. Gornik, K.D. Maranovski, AC. Gossard //Appl. Phys. Lett.- 1999. Vol.74. -P.3158-3160.

115. Rochat, M. Electrically pumped Terahertz quantum well sources / M. Rochat, J. Faist, M. Beck, U. Oesterle // Physica E. 2000. - Vol.7. - P.44-47.

116. Köhler, R. Terahertz semiconductor-heterostructure laser / R. Kohler, A. Tredicucci,

117. F. Beltram, H. E. Beere, E. H. Linfield, A. G. Davies, D. A. Ritchie, R. C. Iotti, and F. Rossi //Nature. 2002. - Vol.417. - P. 156-159.

118. Rochat, M. Low-threshold terahertz quantum-cascade lasers / M. Rochat, L. Ajili, H. Willenberg, J. Faist, H. Beere, G. Davies, E. Linfield, and D. Ritchie // Appl. Phys. Lett. 2002. - Vol.81.-P. 1381-1383.

119. Köhler, R. Terahertz quantum-cascade lasers based on an interlaced photon-phonon cascade / R. Köhler, A. Tredicucci, C. Mauro, F. Beltram, H.E. Beere, E.H. Linfield, A.G. Davies, and D. A. Ritchie // Appl. Phys. Lett. 2004. - Vol.84. -P.1266-1268.

120. Barbieri, S. 2.9 THz quantum cascade lasers operating up to 70 K in continuous wave / S. Barbieri, J. Alton, H.E. Beere, J. Fowler, E.H. Linfield, D.A. Ritchie // Appl. Phys. Lett. -2004. Vol.85.-P.1674-1676.

121. Williams, B.S. 3.4-THz quantum cascade laser based on longitudinal-optical-phonon scattering for depopulation. B.S. Williams, H. Callebaut, S. Kumar, Q. Hu, J.L. Reno // Appl. Phys. Lett. 2003. - Vol.82. - P. 1015-1017.

122. Williams, B.S. Terahertz quantum-cascade laser at ^.»100(im using metal waveguide for mode confinement / B.S.Williams, S. Kumar, H. Callebaut, Q. Hu, J.L. Reno // Appl. Phys. Lett. 2003. - Vol.83. - P.2124-2126.

123. Kumar, S. Continuous-wave operation of terahertz quantum-cascade lasers above liquid-nitrogen temperature / S. Kumar, B. S. Williams, S. Kohen, Q. Hu, and J.L. Reno // Appl. Phys. Lett. 2004. - Vol.84. - P.2494-2496.

124. Williams, B.S. Terahertz quantum-cascade laser operating up to 137 K / B.S. Williams, S. Kumar, H. Callebaut, Q. Hu, and J. L. Reno // Appl. Phys. Lett. -2003. -Vol.83. -P.5142-5144.

125. Capasso, F. High-performance superlattice quantum cascade lasers / F. Capasso, A. Tredicucci, C. Gmachl, D. Sivco, A. Hutchinson, A. Cho, and G. Scamarcio // IEEE J. Select. Topics Quantum Electron. 1999. - Vol.5. - P.792-807.

126. Müller, Electrically tunable, room-temperature quantum-cascade lasers / Müller, M. Beck, J. Faist, and U. Oesterle // Appl. Phys. Lett. 1999. - Vol.75. - P. 1509-1511.

127. Faist, J. Quantum cas-cade lasers in Intersubband Transitions in Quantum Wells: Physics and Device Applications II / J. Faist, F. Capasso, C. Sirtori, D. Sivco, A. Cho, H. Liu and F. Capasso // Eds. New York: Academic. 2000. - Vol.66. -Ch.l.-P.l-83.

128. Stroscio, M. A. Phonon enhanced inverse population in asymmetric double quantum wells / M. A. Stroscio, M. Kisin, G. Belenky, and S. Luryi // Appl. Phys. Lett. -1999. Vol.75. - P.3258-3260.

129. Ikeda, S. Asymmetric dual quantum well laser wavelength switching controlled by injection current / S. Ikeda, A. Shimizu, T. Hara // Appl. Phys. Lett. - 1989. -Vol.55.-No.12.-PJ 155-1157.

130. Ikeda, S. Evidence of wavelength switching caused by a blocked carrier transport in an asymmetric dual quantum well laser / S. Ikeda, A. Shimizu // Appl. Phys. Lett. -1991. Vol.59. -No.5. - P.504-506.

131. Furfaro, L. Mode-switching in semiconductor lasers / L. Furfaro, F. Pedaci, M. Giudici, X. Hachair, J. Tredicce, S. Balle // IEEE J. Quantum Electronics. -2004. Vol.40. - No. 10. - P. 1365-1376.

132. Bengloan, J.-Y. Intracavity sum-frequency generation in GaAs quantum cascade lasers / J.-Y. Bengloan, A. De Rossi, V. Ortiz, X. Marcadet, M. Calligaro, I. Maurin C. Sirtori //Appl. Phys. Lett. 2004. - Vol.84. - No. 12. - P.2019-2021.

133. Hoffmann, S. Four-wave mixing and direct terahertz emission with two-color semiconductor lasers / S. Hoffmann, M. Hoffmann, E. Brundermann, et al. // Appl. Phys. Lett. 2004. - Vol.84. - No.l 8. - P.3585-3587.

134. Афоненко, А.А. Динамика генерации многочастотных квантово-размерных гетеролазеров / А.А. Афоненко, В.К. Кононенко, И.С. Манак // Изв. АН. Сер. физ. 2001. - Т.65. - №2. - С.227-229.

135. Ikeda, S. Theoretical analysis of dynamic response of asymmetric dual quantum well lasers / S. Ikeda, A. Shimizu // Appl. Phys. Lett. 1992. - Vol.61. - No.9. -P.1016-1018.

136. Huang, J.-J. Carrier capture competition between two different quantum wells in dual-wavelength semiconductor lasers / J.-J. Huang, C.C. Yang, D.-W. Huang // IEEE Photonics Technology Lett. -1996. Vol.8. - No.6. - P.752-754.

137. Наливко, C.B. Квантово-размерные лазеры со слабой зависимостью выходной мощности от температуры / С.В. Наливко, А.А. Афоненко, И.С. Манак // Письма в ЖТФ. 2000. - Т.26. - Вып.5. - С.31-35.

138. Handbook of Optical Constants of Solids / ed. by E.D. Palik. Orlando: Elsevier Science & Technology, 1985. - 956pp.

139. Басов, Н.Г. Динамика излучения инжекционных полупроводниковых лазеров / Н.Г. Басов, В.В.Никитин, А.С.Семенов // УФН. 1969. -Т.97. - С.561-600.

140. Tsang, W.T. High-speed direct single-frequency modulation with large tuning rate and frequency excursion in cleaved-coupled-cavity semiconductor lasers / W.T. Tsang, RA.Olsson, R.A.Logan // Appl. Phys. Lett. 1983. - Vol.42. - P.650-652.

141. Goldren, L.A. Single longitudinal mode operation of two-section GalnAsP/InP lasers under pulsed excitation / L.A.- Goldren, K.I.Ebeling, B.I.Miller, J.A.Rentscheler /ЛЕЕЕ. J. Quant. Electron. 1983. - Vol.19. -No.6 - P.1057-1062.

142. Heil, T. Chaos synchronization and spontaneous symmetry-breaking in symmetrically delay-coupled semiconductor lasers / T. Heil, I. Fischer, W. Elsasser, J. Mulet, C. Mirasso // Phys. Rev. Lett. 2001. - Vol.86. - P.795-798.

143. Takahashi, H. Mid-infrared and THz coherent sources using semiconductor-based materials / H. Takahashi, H. Murakami, et al. // Topics Appl. Phys 2003. -Vol.89.-P.425-445.

144. Liu, R.-B. Tunable terahertz emission from difference frequency in biased superlattices / R.-B. Liu, B.-F. Zhu // Appl. Phys. Lett. 2004. - Vol.84. - No. 15. -P.2730-2732.

145. Haus, J.W. Enhanced tunable terahertz generation in photonic band-gap structures / J.W. Haus, P. Powers, P. Bojja, et al. // Laser Physics. 2004. - Vol.14. - No.5. -P.635-642.

146. Vorob'ev, L.E. Intraband population inversion and amplification of IR radiation through charge-carrier injection into quantum wells and quantum dots / L.E. Vorob'ev // JETP Lett. 1998. - Vol.68. - No.5. - P.417-425.

147. Haidar, R. Fresnel phase matching for three-wave mixing in isotropic semiconductors / R. Haidar, N. Forget, P. Kupecek, E. Rosencher // J. Opt. Soc. Amer. 2004. - Vol.21. - No.8. - P.l522-1534.

148. Shi, W. Tunable terahertz waves generated by mixing two co-propagating infrared beams in GaP / W. Shi, Y. Ding // Opt. Lett. 2005. - Vol.30. - P.265-267.

149. Tanabe, T. Frequency-tunable high-power terahertz wave generation from GaP / T. Tanabe, K. Suto, J. Nishizawa, T. Kimura, K. Saito // J. Appl. Phys. 2003. -Vol.93. - No.8. -P.4610-4615.

150. Tochitsky, S.Ya. Generation of megawatt-power terahertz pulses by noncollinear difference-frequency mixing in GaAs / S.Ya. Tochitsky, J.E. Ralph, C. Sung, C. Joshi // J. Appl. Phys. -2005. Vol.98. - P.026101(1-3).

151. Морозов, Ю.А. Генератор терагерцового излучения, основанный на нелинейном преобразовании частоты в двойном вертикальном резонаторе / Ю.А. Морозов, И.С. Нефедов, В.Я. Алёшкин, И.В. Красникова // ФТП. 2005. -Т.39. - Вып.1. -С.124-130.

152. Vodopyanov, K.L. Phase-matched second harmonic generation in asymmetric double quantum wells / K.L. Vodopyanov, K.O' Neil., G.B. Serapiglia, et al.] // Appl. Phys. Lett. 1998. - Vol.72. - No.21. - P.2654-2656.

153. Van der Ziel, J.P. Integrated multilayer GaAs lasers separated by tunnel junctions / J.P. van der Ziel, W.T. Tsang // Appl. Phys. Lett. 1982. - Vol.41. - P.499-501.

154. Patterson, S.G. Temperature characteristics of bipolar cascade lasers / S.G. Patterson, E.K. Lau, K.P. Pipe, R.J. Ram // Appl. Phys. Lett. 2000. - Vol.77. -P.172-174.

155. Fujitsu Microwave Semiconductor Databook (1999), Fujitsu Compound Semiconductor, Inc., 2355 Zanker Rd., San Jose, CA 95131-1138, USA.

156. Deng, Y. Millimeter wave emission from GaN high electron mobility transistor / Y. Deng, R. Kersting, J. Xu, R. Ascazubi, Xi-Ch. Zhang, M. S. Shur, R. Gaska, G.S. Simin, M. A. Khan, V. Ryzhii // J. Appl. Phys. 2004. - Vol.84. - P.70-72.

157. Knap, W.Terahertz emission by plasma waves in 60 nm gate high electron mobility transistors / W. Knap, J. Lusakowski, T. Parenty, S. Bollaert, A. Cappy, V.V. Popov, M.S. Shur // Appl. Phys. Lett. 2004. - Vol.84. - P.2331-2333.

158. Todorov, Y. Etude de Г'emission spontan'ee dans des structures 'a cascades quantiques en microcavit'e m'etallique: Диссертация на соискание степени PjD / Y. Todorov. — Париж, 2006. —234 pp.

159. Helm, M. Intersubband emission from semiconductor superlaittices excited by sequential resonant tunneling / M. Helm, P. England, E. Colas, F. DeRosa, and SJ. Allen, Jr. // Phys. Rev. Lett. 1989. - Vol.63. - P.74-77.

160. Митягин, Ю.А. Эффект схлопывания токового гистерезиса и условие образования электрополевых доменов в слаболегированных сверхрешетках / Ю.А. Митягин, В.Н. Мурзин // Письма в ЖЕТФ. 1996. - Т.64. - Вып.З. -С.146-151.

161. Кейси, X. Лазеры на гетероструктурах / X. Кейси, М. Паниш. М.: Мир, 1981. -Т.2. - гл.7.-С.204.

162. Основные публикации автора по теме диссертации

163. А2. Aleshkin, V. Ya. Parametric Generation of Middle and Far Infrared Radiation in GaAs-Based Semiconductor Lasers and Waveguides / V. Ya. Aleshkin,

164. A. A. Afonenko, A. A. Biryukov, V. I. Gavrilenko, A. A. Dubinov, VI. V. Kocharovsky, S. V. Morozov, К. V. Maremyanin, S. M. Nekorkin,

165. B. N. Zvonkov and N. B. Zvonkov // ACTA PHYSICA POLONICA A. 2005. -Vol. 107.-P. 7-13.

166. А7. Marem'yanin, К. V. Parametric generation of mid IR radiation in GaAs/InGaAs/InGaP lasers and waveguides / К. V. Marem'yanin, S. M. Nekorkin,

167. B. N. Zvonkov, V. I. Gavrilenko, S. V. Morozov, S. M. Nekorkin,th

168. V. I. Gavrilenko, A. A. Dubinov, VI. V. Kochrovsky, S. V. Morozov, К. V. Maremjanin, S. M. Nekorkin, B. N. Zvonkov, N. B. Zvonkov // Ultrafast Phenomena in Semiconductors: Proc. 12th International Symposium, Vilnius, Lithuania, August 22-25,2004. P. 15.

169. A13. Некоркин, С. M. Генерация суммарной гармоники в полупроводниковых лазерах InGaP/GaAs/InGaAs с составным резонатором / С. М. Некоркин,

170. A. А. Бирюков, К. В. Маремьянин, В. Я. Алёшкин, С. В. Морозов, Вл. В. Кочаровский // Нанофизика и наноэлекгроника: Материалы всероссийского симпозиума, Нижний Новгород, Россия, 25 29 марта 2005. -Нижний Новгород: ИФМ РАН, 2005. - С. 443^44.

171. А14. Морозов, С. В. Генерация суммарной гармоники в двухчиповых полупроводниковых лазерах InGaP/GaAs/InGaAs с составным резонатором / С. В. Морозов, К. В. Маремьянин, С. М. Некоркин, А. А. Бирюков,

172. AI5. Aleshkin, V. Ya. Generation of sum harmonic in two-chips GaAs/TnGaAs/TnGaP laser with composite resonator / V. Ya. Aleshkin, A. V. Birukov, V. I. Gavrilenko,

173. А17. Маремьянин, К. В. Электронный транспорт и детектирование терагерцовогоизлучения субмикронным полевым транзистором GaN/AlGaN / К. В. Маремьянин, А. А. Пархоменко, С. В. Морозов, Е. В. Демидов,

174. B. И. Гавриленко W. Knap, J. Lusakowski, М. A. Poisson, Е. Moran, С. Dua,

175. C. Caquiere, D. Ducatteau // VII Российская конференция по физике полупроводников "Полупроводники 2005": Тезисы докладов, Звенигород, Россия, 18-23 сентября 2005.-С. 326.

176. А25. Бирюков, А. А. Экспериментальное исследование нелинейного смешения мод в двухчастотном межзонном каскадном лазере с туннельным переходом /

177. A. А. Бирюков, Б. Н. Звонков, С. М. Некоркин, Н. Н. Семенов, В. Я. Алёшкин,

178. Новгород, Россия, 10-14 марта 2007. Нижний Новгород: ИФМ РАН, 2007. -С. 543-544.

179. А27. Орлов, М. Л. Генерация терагерцового излучения в субмикронных полевых транзисторах с двумерным электронным газом / M. JI. Орлов, К. В. Маремьянин, С. В. Морозов, В. И. Гавриленко, N. Dyakonova, W. Кпар,

180. A. Shchepetov, Y. Roelens, S. Bollaert // Нанофизика и наноэлектроника: Материалы международного симпозиума, Нижний Новгород, Россия, 10-14 марта 2007. Нижний Новгород: ИФМ РАН, 2007. - С. 545-546.

181. А31. Гавриленко, В. И. Генерация и детектирование терагерцового излучения в субмикронных полевых транзисторах с двумерным электронным газом /

182. B. И. Гавриленко, К. В. Маремьянин, С. В. Морозов, N. Dyakonova, W. Кпар // VIII Российская конференция по физике полупроводников "Полупроводники 2007": Тезисы докладов, Екатеринбург, Россия, 30 сентября 5 октября 2007.