автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Субмиллиметровая фотопроводимость в низкоразмерных полупроводниковых гетероструктурах

На правах рукописи

Ерофеева Ирина Викторовна

СУБМИЛЛИМЕТРОВАЯ ФОТОПРОВОДИМОСТЬ В НИЗКОРАЗМЕРНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ

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

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Нижний Новгород - 2006

Работа выполнена в Институте физики микроструктур Российской академии наук (ИФМ РАН), г. Нижний Новгород

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук В.И.Гавриленко

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор

Д.А.Фирсов, СПбСПУ

кандидат физико-математических наук

М.Н.Дроздов

ИФМ РАН

Ведущая организация

Институт радиотехники и электроники РАН, г.Москва

Защита состоится 15 июня 2006 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 4 мая 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор физико-математических нау] профессор

А

!Г№3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования

Исследования квантоворазмерных полупроводниковых систем, которые проводились в течение последних двух десятилетий, уже привели к созданию целого ряда новых приборов, от одноэлектронных транзисторов до источников и приемников излучения различных диапазонов. Однако те-рагерцовый (субмиллиметровый, дальний ИК) диапазон все еще недостаточно «освоен» твердотельными приборами, которые могли бы испускать и детектировать излучение селективным образом. Такие приборы могли бы иметь широкое применение, например, для формирования ТГц-изображения в медицине, в качестве химических и биологических сенсоров, в широкополосной связи, радиоастрономии, для диагностики атмосферы со спутников, в компьютерной технике, тестировании интегральных схем и др. В будущем возможно применение терагерцового излучения для соединения интегральных схем, соединений компьютер-компьютер, коммуникации «последней мили». В этом плане перспективными являются исследования полупроводниковых низкоразмерных гетероструктур, энергии переходов в которых попадают в терагерцовый диапазон. В настоящее время в исследуемом диапазоне известны приемники на свободных носителях, работающие в условиях квантового эффекта Холла (КЭХ) [1, 2], приемники на основе вертикального транспорта в квантовых ямах [см., напр., 3], приемники на квантовых точках [4] и на примесных переходах [А5]. Изучаемые в данной работе низкоразмерные структуры изготовлены из широко используемых в производстве материалов, таких как ваАв и его сплав с А1, ве и его твердый раствор Ое81, технологии роста которых уже хорошо отработаны. Проведенные исследования были направлены на изучение фотоотклика ге-тероструктуры ОаАя/АЮаАв в условиях КЭХ и гетероструктур ОеЛЗе81 с квантовыми ямами на дальнее ИК (терагерцовое) излучение и возможности создания селективных перестраиваемых детекторов излучения данного диапазона на основе рассматриваемых структур.

Целью диссертационной работы является установление основных закономерностей фотопроводимости (ФП) низкоразмерных полупроводниковых гетероструктур в дальнем ИК диапазоне и детальное исследование механизмов фотоотклика. В структурах с гетеропереходом СаАэ/АЮаАз основное внимание было уделено перестройке полосы фоточувствительности в условиях КЭХ, а также временным характеристикам фотоотклика. В другой исследованной гетеросистеме - напряженных гетероструктурах Ое/Се81 р-типа с квантовыми ямами - исследовались спектральные характеристики ФП, связанной с фотовозбуждением акцепторов, и их эволюция в сильных магнитных полях.

3

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.-Петербург ОЭ 20д£актУ6Г" ~

Научная новизна

1. Экспериментально показано, что спектр фотоотклика двумерного электронного газа в гетероструктуре ОаАз/АЮаАв в условиях КЭХ вблизи магнитных полей, соответствующих четным факторам заполнения уровней Ландау представляет линию на частоте циклотронного резонанса (ЦР) шириной от 2 до 5 см"1. Впервые продемонстрирована возможность значительной (до 80%) перестройки полосы фотоотклика при одновременном увеличении магнитного поля и концентрации двумерных электронов за счет эффекта остаточной фотопроводимости.

2. Обнаружено экспоненциальное возрастание с магнитным полем времени фотоотклика на ЦР двумерных электронов в гетероструктуре СаАз/АЮаАв в условиях целочисленного КЭХ, что связано с пространственным разделением фотовозбужденных электронов и дырок вследствие захвата на локализованные состояния. Определен характерный размер флуктуаций потенциала, составляющий 400 - 600 А.

3. В гетероструктуре Ое/Ое81 р-типа в спектрах примесной ФП при 7= 4.2 К обнаружены переходы с основного состояния акцептора в резонансные состояния, связанные с 2-й и 3-й подзонами размерного квантования. В квантующих магнитных полях в спектрах ФП обнаружены переходы типа Ь-2р. для примесей в центре квантовой ямы Ь-2р+ для примесей, расположенных в центрах квантовых ям и центрах барьерных слоев веБь

4. Обнаружено, что ширина линий субмиллиметрового дифференциального примесного магнитопоглощения гетероструктурах Се/ОеБ! при межзонной подсветке в несколько раз меньше ширины наблюдающихся в той же области спектра линии примесной ФП. В спектрах поглощения разрешены переходы, связанные с возбуждением мелких акцепторов, расположенных в барьерных слоях вев! и на гетерогранице.

Научная и практическая значимость результатов

Научная значимость полученных результатов заключается в установлении взаимосвязи характеристик фотоотклика на ЦР электронов в СаАв/АЮаАБ с фундаментальными свойствами двумерной системы в условиях КЭХ. Экспериментально выявлены основные особенности энергетического спектра мелких акцепторов в напряженных гетероструктурах Ое/Оев! с квантовыми ямами.

Полученные в диссертации результаты могут быть использованы при создании селективных, перестраиваемых магнитным полем фотоприемников субмиллиметрового диапазона на основе гетероструктур СаАв/АЮаАз и ОеЛЗеЗь

Основные положения, выносимые на защиту

1. Полоса чувствительности приемника на ЦР электронов в GaAs/AlGaAs в условиях КЭХ может перестраиваться при одновременном увеличении магнитного поля и концентрации двумерных электронов (за счет эффекта остаточной ФП).

2. Постоянная времени фотоотклика на ЦР электронов в GaAs/AlGaAs в условиях КЭХ быстро нарастает с магнитным полем вследствие уменьшению перекрытия волновых функций локализованных на флук-туациях потенциала фотовозбужденных носителей. Этот эффект позволяет определять характерный размер крупномасштабных флуктуа-ций потенциала.

3. В спектрах примесной ФП гетероструктур Ge/GeSi с остаточными акцепторами помимо линий, обусловленных фотоионизацией примесей наблюдаются переходы на резонансные состояния, относящиеся к 2-й и 3-й подзонам размерного квантования.

4. В спектрах примесной ФП и примесного поглощения в гетерострукту-рах Ge/GeSi с остаточными акцепторами в сильных магнитных полях доминируют переходы, энергия которых линейно возрастает с магнитным полем. Эти спектральные особенности связаны с переходами типа ls-2p+ для нейтральных примесей, ионы которых расположены вблизи центров квантовых ям Ge и барьеров GeSi, а также с фотоионизацией А+-центров.

Личный вклад автора в получение результатов

Определяющий в проведение измерений спектров фотоотклика образцов гетероструктур GaAs/AlGaAs с двумерным электронным газом, обработку и интерпретацию их результатов [All, А16, А18, А19, А21, А28, АЗЗ, А35, А40, А42, А44, А53, А56].

Равнозначный в подготовку измерений временных характеристик фотоотклика с гетероструктурах GaAs/AlGaAs с двумерным электронным газом и эксперимента по наблюдению рекомбинационного примесного излучения из гетероструюуры Ge/GeSi, обработку и интерпретацию их результатов (совместно с научным руководителем) [А46, А47, А50,А52, А54 ].

Основной в подготовку и проведение измерений спектров примесной ФП образцов гетероструктур Ge/GeSi с остаточными акцепторами методами фурье- и JlOB-спектроскопии, обработку и интерпретацию их результатов [А1-А8, А10, А12-А15, А22, А25, А27, А31, А32, А34, А36-А39, А41, А43, А45, А48, А49, А51, А55].

Равнозначный в подготовку измерений спектров магнитопоглощения в гетероструктурах Ge/GeSi, обработку и интерпретацию их результатов (совместно с Д.Б.Векслером и А.В.Иконниковым и М.Д.Молдавской)

[А9, А17, А20, А23, А24, А26, А29, А57-А66]. Апробация результатов работы

Основные результаты диссертации докладывались на Всероссийских совещаниях «Наноструктуры на основе кремния и германия» (1998, Н.Новгород) и «Нанофотоника» (1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, Н.Новгород), на 3, 4, 5 и 6 Всероссийских конференциях по физике полупроводников (1997, Москва; 1999, Новосибирск; 2001, Н.Новгород; 2003, Санкт-Петербург), на 4, 6, 6, 9, 11 и 12 Международных симпозиумах «Наноструктуры: физика и технология» (1996, 1998, 2000, 2001, 2003, 2004, Репино), 8 Международной конференции по мелким примесным центрам в полупроводниках (1998, Монпелье, Франция), 23, 24 и 25 Международных конференциях по физике полупроводников (1996, Берлин, Германия; 1998, Иерусалим, Израиль; 2000, Осака, Япония), 2 Российско-украинской конференции «Нанофизика и наноэлектроника» (2000, Киев, Украина), Международном симпозиуме по исследованию полупроводникоых приборов (1997, Шарлотгесвилль, США), Международной школе по материаловедению и электронной микроскопии (1997, Халле, Германия), 10 Международном симпозиуме по сверхбыстрым явлениям в полупроводниках (1998, Вильнюс, Литва), 24 и 25 Международных симпозиумах по составным полупроводникам (1996, Санкт-Петербург; 1998, Нара, Япония), 13 Уральской международной школе по физике полупроводников (1999, Екатеринбург), 9 и 10 Международных конференциях по модулированным полупроводниковым структурам (1999, Фукуока, Япония; 2001, Линц, Австрия).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 66 печатных работ [А1-А66], в том числе 16 статей в научных журналах и 50 публикаций в сборниках тезисов докладов и трудов конференций, симпозиумов и совещаний.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы, включающего в себя список цитированной литературы и список работ автора по теме диссертации. Общий объем диссертации составляет 138 страниц, включая 88 страниц основного текста (в том числе 5 таблиц), 69 рисунков, размещенных на 62 страницах, список цитированной литературы из 78 наименований и список работ автора по теме диссертации из 66 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обоснована актуальность темы исследования, его цель и научная новизна. Приводится краткое содержание диссертации, а также сформулированы положения, выносимые на защиту.

Глава 1 представляет собой обзор литературы, который состоит из двух частей. В первой части обзора рассматривается литература по исследованию ФП в условиях КЭХ.

В первом параграфе первой части рассмотрены работы по исследованию КЭХ в гетероструктурах ОаАв/АЮаАз, рассмотрен механизм КЭХ. Во втором параграфе обсуждаются работы по изучению ФП гетероструктур ОаАз/АЮаАБ на ЦР электронов в условиях КЭХ и возможности перестройки области фоточувствительности приемника, приводятся достигнутые характеристики фотоприемников. В третьем параграфе рассмотрено недавно обнаруженное явление осцилляций ФП в «слабых» магнитных полях. В четвертом параграфе обсуждается механизм фотоотклика в гетероструктурах СаАБ/АЮаАв в условиях КЭХ и роль случайного потенциала в формировании фотоотклика.

Вторая часть обзора посвящена исследованию напряженных Се/веБ! гетероструктур с квантовыми ямами.

Глава 2 посвящена изучению механизма фотоотклика в гетероструктурах СаАз/АЮаАв с двумерным электронным газом. Приведено описание экспериментальной установки и параметры изучаемого образца (часть 1), описано наблюдение осцилляций Шубникова - де Гааза (ШДГ) и фотоотклика гетероструктуры ОаАв/АЮаАв на ЦР двумерных (2Э) электронов в условиях КЭХ на широкополосное излучение абсолютно черного тела (часть 2). В третьей части проведено исследование фотоотклика на монохроматическое излучение в дальнем ИК диапазоне. В четвертой части описано наблюдение осцилляций фотоотклика в слабых магнитных полях. В пятой части второй главы проведено детальное изучение спектров ФП приемника на основе ОаАв/АЮаАв гетероструктуры в условиях КЭХ при различных значениях фактора заполнения уровней Ландау. Выделены зоны чувствительности фотоприемника в дальнем ИК диапазоне.

Результаты проведенных спектральных исследований показывают, что фотоотклик приемника представляет собой узкие пики шириной 2-5 см"1. В развертке по магнитному полю положение пиков приходится на минимумы в осцилляциях ШДГ, соответствующие четным значениям фактора заполнения уровней Ландау V. Максимальный фотоотклик наблюдается при значениях магнитных полей на ~ 5% превышающих значение магнитного поля, соответствующее фактору заполнения V. В случае, когда циклотронный резонанс приходится в область магнитных полей до 1 Т, фотоотклик представляет собой широкую линию циклотронного резонанса, изрезанную

осцилляциями, по периоду соответствующими осцилляциям ШДГ. В слабых магнитных полях (до 0.5 Т) в фотоотклике приемника наблюдается отрицательный сигнал, имеющий ту же природу, что и состояния с нулевым продольным сопротивлением в образцах с большей подвижностью.

Спектры фотоотклика приемника образуют отдельные зоны фоточувствительности, соответствующие каждому четному значению фактора заполнения, в пределах которых возможна плавная перестройка частоты фотоотклика изменением магнитного поля.

В Главе 3 подробно исследована перестройка полосы чувствительности приемника на основе гетероструктуры СаАв/АЮаАв путем изменения концентрации двумерных носителей заряда с помощью подсветки излучением ОаАв-светодиода. При этом новое значение концентрации двумерных электронов сохраняется длительное время вплоть до отогрева образца, что связано с эффектом остаточной ФП [5]. В первой части описана экспериментальная установка и методика эксперимента. Во второй части подробно изучено изменение осцилляций ШДГ и фотоотклика приемника на излучение абсолютно черного тела (АЧТ) при увеличении дозы подсветки ОаАБ-светодиода. Положение каждого максимума фотоотклика смещается в область больших магнитных полей соответственно каждому минимуму в ос-цилляциях ШДГ. Максимальная достигнутая перестройка составляет 80%. В третьей части проведены спектральные исследования изменения фотоотклика в зависимости от магнитного поля при приеме монохроматического излучения ламп обратной волны (ЛОВ) (п.3.3.1) и перестройка области чувствительности в фурье-спектрах (п.3.3.2) при увеличении концентрации носителей. Продемонстрировано, что полоса чувствительности, соответствующая фактору заполнения V = 6, с увеличением дозы подсветки плавно перестраивается с 25 до 38 см'1, обеспечивая, таким образом, перекрытие всего диапазона частот между областями чувствительности приемника с V = 6 и V = 4 до подсветки. Показано, что, перестраивая указанным образом зоны чувствительности с V = 2, 4, 6 и 8, можно перекрыть диапазон приема излучения от 20 до 80 см"1. Для демонстрации возможности использования приемника впервые было исследовано рекомбинационное излучение гете-роструктур Се/СеБь определена его природа [А53] (четвертая часть). В пятой части исследованы временные характеристики прибора в широком диапазоне магнитных полей. Показано, что время фотоотклика экспоненциально возрастает с ростом магнитного поля (от 100 мкс при В = 2,6 Т до 310 мкс при В = 3.9 Т в пределах одной зоны чувствительности (V = 4), и до 1.3 мс при В = 5.3 Т (V = 2)). Из этих данных определен масштаб пространственных флуктуаций случайного потенциала, который составил 400-600 А; приведено сравнение с ранее полученными результатами других авторов.

В Главе 4 представлено изучение ФП гетероструктур Ое/Се81 с квантовыми ямами. В первой части приводится описание гетероструктур ОеЛЗеЗь характерной особенностью которых является встроенная деформация слоев (двуосное в плоскости слоя сжатие слоев Се и растяжение слоев СеБО. Описывается зонная диаграмма, рассчитанная для данных структур (по литературе), приведены параметры изучаемых образцов. Во второй части описана экспериментальная установка для исследования ФП в СеЮе85 гетероструктурах. В третьей части проводится подробное изучение спектров ФП гетероструктур с различной шириной квантовых ям. Экспериментально наблюдаемые спектральные особенности ФП образцов с узкими квантовыми ямами -200 А в области - 55 см"1 и 20-40 см"1 связываются с ионизацией акцепторных центров в гетероструктуре, расположенных в центре квантовой ямы и в некоторой области вблизи него, на гетеро-границе, а также в центре барьера (расчет выполнен Д.В.Козловым [А43]). В спектре ФП образца с более широкими квантовыми ямами (~ 350 А) наблюдается одна ярко выраженная спектральная полоса в области 55 см"1, которая связывается с переходами из основного состояния мелких акцепторов, расположенных в центральной части квантовой ямы, в континуум. Поскольку большая часть примеси (около 75%) при равномерном распределении ее по квантовой яме имеет энергию ионизации, близкую к энергии ионизации акцептора, расположенного в центре квантовой ямы (расчет Д.В.Козлова [А31]), ФП в этом образце в основном определяется фотоионизацией примеси в центре квантовых ям. Спектр ФП образца с очень широкой потенциальной ямой (800 А), в котором эффекты размерного квантования незначительны, существенно сдвинут в более длинноволновую область по сравнению со спектром объемного р-ве из-за встроенной деформации. Наблюдаемая дополнительная спектральная особенность (43 см"') в нем соответствует переходу с основного состояния акцептора в первое возбужденное 1з-» 2р0. Спектральные особенности, связанные с примесью «-типа, в исследуемых гетероструктурах наблюдаются только при использовании подсветки СаАв-светодиода (X = 0.9 мкм). Их положение, по сравнению с областями фоточувствительности, обусловленными переходами, характерными для центров р-типа в ОеЛЗе81, приходится на более коротковолновую часть дальнего ИК диапазона (65-110 см"1). В четвертой части изучается изменение спектров ФП гетероструктур Ое/Се81 с квантовыми ямами в магнитном поле, определяется связь спектральных линий с примесными переходами. В наблюдаемых спектрах ФП основные линии в магнитном поле остаются узкими, с шириной линии -10 см'1. Их положение линейно изменяется с ростом магнитного поля (свыше 1 Т). В пятой части проводится исследование более коротковолновой части спектра ФП, где были обнаружены спектральные особенности, связанные с переходами на резонансные состояния акцепторов в гетероструктуре с квантовыми ямами.

Глава 5 посвящена экспериментальному исследованию гетероструктур Ge/GeSi с помощью источников монохроматического субмиллиметрового-излучения (ЛОВ). Большая мощность излучения ЛОВ позволила впервые наряду с ФП исследовать примесное поглощение в этих гетероструктурах. В первой части описана экспериментальная установка для проведения опытов по исследованию ФП и магнитопоглощения в гетероструктурах Ge/GeSi в диапазоне 400 1250 ГГц. Во второй части исследуется ФП двух образцов гетероструктур Ge/GeSi с различной шириной квантовой ямы (200 Ä и 355 Ä), изучается положение примесной линии в магнитном поле при различных частотах падающего излучения. В третьей части приведены полученные спектры примесного магнитопоглощения в гетероструктурах Ge/GeSi при межзонном оптическом возбуждении, проводится идентификация наблюдаемых спектральных линий. В спектрах магнитопоглощения гетероструктур Ge/GeSi помимо линий циклотронного резонанса дырок (переходы между симметричными и антисимметричными уровнями Ландау) были обнаружены новые линии и установлено, что они обусловлены переходами с участием акцепторов. Показано, что часть примесных линий соответствует переходам eis состояния акцепторов, расположенных в центре барьеров, на 2р+ состояния, связанные с 1-ой и 2-ой подзонами размерного квантования. Наиболее коротковолновая спектральная особенность связана с переходом ls-» 2р+ для примесей на гетерогранице. Проведенные измерения позволили подробно изучить длинноволновую часть спектра поглощения гетероструктур Ge/Gei_xSix.

В Заключении сформулированы основные результаты, полученные в диссертационной работе.

Основные результаты работы

1. Методом фурье-спектроскопии впервые проведены спектральные исследования фотоотклика приемника на ЦР двумерных электронов в ге-тероструктуре GaAs/AlGaAs при Т = 4.2К (и5 = (2-3)-10" см"2). Показано, что спектр фотоотклика, возникающего вблизи магнитных полей, соответствующих факторам заполнения уровней Ландау v = 10, 8, 6, 4, 2, представляет собой узкую линию на частоте циклотронного резонанса, ширина которой возрастает от 2 до 5 см'1 с уменьшением фактора заполнения v, что объясняется «выключением» экранирования флук-туаций потенциала в условиях КЭХ.

2. Продемонстрирована возможность значительной (до 80%) перестройки полос чувствительности приемника на ЦР двумерных электронов в ге-тероструктуре GaAs/GaAs. Перестройка фотоотклика, возникающего вблизи магнитных полей, осуществляется путем увеличения концентрации двумерных электронов за счет эффекта остаточной проводимости при межзонной подсветке.

Обнаружено экспоненциальное возрастание с магнитным полем времени фотоотклика в приемнике на ЦР двумерных электронов в ОаАв/АЮаАБ в условиях целочисленного КЭХ. Эффект связан с пространственным разделением фотовозбужденных электронов и дырок на уровнях Ландау над и под уровнем Ферми соответственно вследствие захвата на локализованные состояния, возникающие из-за флуктуации потенциала, что приводит к уменьшению перекрытия их волновых функций, характерным масштабом протяженности которых является магнитная длина. Определен характерный размер флуктуаций потенциала, составляющий 400 - 600 А.

Исследованы спектры примесной ФП, обусловленной фотоионизацией мелких акцепторов в напряженных квантоворазмерных гетерострукту-рах ОеЛ-}е81 р-типа при Т = 4,2 К с различной величиной упругой деформации. Установлено, что упругая деформация в слоях ве, являющихся квантовыми ямами для дырок, существенно уменьшает энергию связи мелких акцепторов. В гетероструктуре с узкими квантовыми ямами = 200 А) в дополнение к наблюдавшимся ранее линиям ФП, обусловленным фотоионизацией мелких акцепторов, обнаружены переходы с основного состояния акцептора в резонансные состояния, связанные с 2-ой и 3-ей подзонами размерного квантования и попадающие в непрерывный спектр энергий первой подзоны.

Методами ЛОВ- и фурье-спектроскопии прослежена эволюция спектров примесной ФП в гетероструктурах Ое/веБ! с квантовыми ямами в магнитном поле. В квантующих магнитных полях в спектрах обнаружены 3 линии ФП: переход типа 1з-2р_ (энергия которого слабо зависит от магнитного поля) и переходы 1$-2р+ для примесей, расположенных в центрах квантовых ям и центрах барьерных слоев веБь В субмиллиметровом диапазоне длин волн исследованы спектры дифференциального примесного магнитопоглощения в гетероструктурах Се/веБ!, возникающего вследствие захвата примесными центрами фотовозбужденных носителей. Обнаружено, что ширина линий примесного магнитопоглощения в несколько раз меньше ширины наблюдающихся в той же области спектра длинноволнового пика примесной ФП. В спектрах поглощения обнаружены переходы, связанные с возбуждением мелких акцепторов, расположенных в барьерных слоях веБ! и на гетерогранице.

Цитированная литература

1. Highly sensitive and tunable detection of far-infrared radiation by quantum Hall devices // Y. Kawano, Y. Hisanaga, H. Takenouchi, S. Komiyama // J. Appi. Phys. - 2001. Vol.89, No 7, P. 4037-4048.

2. Kawano, Y. Breakdown on the quantized Hall effect in the vicinity of current contact / Y. Kawano, S. Komiyama // Phys. Rev. В - 2000. Vol.61, N 1. P. 2931-2938.

3. Levine, B.F. Quantum-well infrared photodetectors / B. F. Levine // J. Appl. Phys. - 1993. - Vol. 74, № 8. - P. R1-R81.

4. Ge/Si фотодиоды и фототранзисторы со встроенными слоями квантовых точек Ge для волоконно-оптических линий связи / А. И. Якимов, А. В. Двуреченский, В. В. Кириенко, А. И. Никифоров // Нанофотоника: Материалы совещания, Нижний Новгород, Россия, 2-6 мая 2004. -ИФМ РАН, 2004. - С. 133-136.

5. Dependence of electron mobility in modulation-doped GaAs-(AlGa)As het-erojunction interfaces on electron density and A1 concentration // H. L. Stormer, A. C. Gossard, W. Wiegmann, K. Baldwin // Appl. Phys. Lett. 1981.-Vol. 39,№ 11.-P. 912-914.

Основные результаты опубликованы в следующих работах

[А1] Мелкие акцепторы в напряженных гетероструктурах Ge/Gei_xSix с квантовыми ямами. / В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева, 3. Ф. Красильник и др. // 2-ая российская конф. по физике полупроводников: Тезисы докл., Зе-леногорск, Россия, 1996. - Т.2. С. 43.

[А2] Shallow acceptors in strained MQW heterostructures Ge/GeSi. / V. I. Gavri-lenko, I. V. Erofeeva, A. L. Korotkov et al. // Nanostructures: physics and technology: Abstr. Intern. Symp., St. Petersburg, Russia, Ioffe Institute, St. Petersburg, 1996. - P. 420.

[A3] Far IR spectroscopy of MQW heterostructures Ge/Ge^Si,, / V. Ya. Aleshkin, N. A. Bekin, I. V. Erofeeva et al. И Phys. Semicond.: Proc. 23d Int. Conf., Berlin, Germany, Singapore, World Scientific, 1996. - Vol. 3. - P. 19071910.

[A4] Far IR impurity photoconductivity in strained MQW Ge/GeSi heterostructures / V. Gavrilenko, I. Erofeeva, A. Korotkov et al. II Inst. Phys. Conf. Ser.: IOP Publishing, Bristol, 1997. - No 155. Ch. 2. - P. 133-136. [A5] Мелкие акцепторы в напряженных многослойных гетероструктурах Ge/GeSi с квантовыми ямами. / В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева, A. JI. Короткое и др. //Письма в ЖЭТФ. - 1997. - Т. 65, вып. 2. - С. 194-198. [А6] Far Infrared Spectroscopy of Strained MQW Ge/GeSi Heterostructures / V. Ya. Aleshkin, N. A. Bekin, I. V. Erofeeva et al. // Semiconductor Device Research: Proceedings Int. Symposium, Charlottesville, USA, 1997. - P. 319 .

[А7] Примесная ФП в напряженных гетероструктурах Ge/Gei_xSix с квантовыми ямами. / В.Я.Алешкин, В.И.Гавриленко, И.В.Ерофеева и др. // 3-я Всеросс. конф. по физике полупроводников: Тезисы докладов. Москва, Россия, - С.232.

[А8] Примесная ФП напряженных многослойных гетероструктур Ge/Gebx Six. / В. Я. Алешкин, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева и др. // Наноструктуры на основе кремния и германия: Материалы всероссийского совещания, Н. Новгород, Россия, 10-13 марта 1998. - ИФМ РАН, 1998. - С. 50-55.

[А9] Циклотронный резонанс и межподзонные переходы дырок в напряженных многослойных гетероструктурах Ge/GeSi с квантовыми ямами / В. Я. Алешкин, Н. А. Бекин, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева и др. // Наноструктуры на основе кремния и германия: Материалы всероссийского совещания, Н.Новгород, Россия, 10-13 марта 1998. ИФМ РАН, 1998. - С. 112-121.

[А 10] Shallow acceptors in strained Ge/GeSi heterostructures with wide quantum wells /V. Ya. Aleshkin, V. I. Gavrilenko, I. V. Erofeeva el al. II Nanostructures: physics and technology: Proc. 6th Int. Symp., St. Petersburg, Russia, 1998. - P. 473-476.

[All] Spectral response of quantum Hall effect far infrared detector / V. I. Gavrilenko, I. V. Erofeeva, N. G. Kalugin et al. II Nanostructures: physics and technology: Proc. 6th Int. Symp., St. Petersburg, Russia, 1998. - P. 497-499. [A12] Far infrared spectroscopy of shallow acceptors in strained Ge/GeSi quantum well heterostructures / V. Ya. Aleshkin, V. I. Gavrilenko, I. V. Erofeeva et al. II Shallow-level centers in semiconductors: Programme and Abstracts 8th Int. Conf., Montpellier, France, 1998. - P. 57.

[A13] Мелкие акцепторы в напряженных гетероструктурах Ge/Ge,.x Six. / В. Я. Алешкин, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева и др. // ФТП. - 1998. Т. 32, вып. 10.-С. 1240-1245.

[А14] Far infrared spectroscopy of shallow acceptors in strained Ge/GeSi

quantum well heterostructures / V. Ya. Aleshkin, V. I. Gavrilenko, I. V. Erofeeva

et al. И Phys. Stat. Sol.(b). - 1998. - Vol. 210. - P.649-653.

[A15] Shallow acceptors in strained Ge/GeSi quantum well heterostructures / V.

Ya. Aleshkin, V.I. Gavrilenko, I. V. Erofeeva et al. // 24th Int. Conf. Phys.

Semicond.: Abstr., Jerusalem, Israel, 1998. - Vol. 1, Tu-P156.

[A 16] Spectral response of cyclotron resonance quantum Hall effect detector / A.

V. Antonov, I. V. Erofeeva, V. I. Gavrilenko et al. И Inst. Phys. Conf. - 1999. -

Ser.No 162.-P. 111-116.

[A 17] Циклотронный резонанс и межподзонные переходы дырок в напряженных многослойных гетероструктурах Ge/GeSi с квантовыми ямами / В. Я. Алешкин, Н. А. Бекин, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева и др. // Известия АН. Сер. Физическая. - 1999. - Т. 63, № 2. - С. 352-358.

[А 18] Cyclotron resonance quantum Hall effect detector /1. V. Erofeeva, V. I. Gavrilenko, N. G. Kalugin et al. II Solid State Physics & Engineering: Material Science Forum, Switzerland, Trans Tech Publications Ltd., 1999. - Vol. 297-298. - P. 353-356.

[A 19] Spectral response of cyclotron resonance quantum Hall effect detector / A. V. Antonov, I. V. Erofeeva, V. I. Gavrilenko et al. // XIII Уральская международная зимняя школа по физике полупроводников: Тезисы докладов, 15-20 февраля 1999. - Екатеринбург, 1999. - С. 58-59. [А20] Циклотронный резонанс двумерных дырок в напряжённых многослойных гетероструктурах Ge/GeSi в квантующих магнитных полях / В. Я. Алешкин, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева и др. // Нанофотоника: Материалы всероссийского совещания, Нижний Новгород, Россия, 15-18 марта 1999. - ИФМ РАН, 1999. - С. 114-120.

[А21] Приёмник на циклотронном резонансе двумерных электронов в условиях квантового эффекта Холла / А. В. Антонов, В. JT. Вакс, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева и др. // Нанофотоника: Материалы всероссийского совещания, Нижний Новгород, Россия, 15-18 марта 1999. ИФМ РАН, 1999. - С. 231-234.

[А22] Мелкие акцепторы в напряженных гетероструктурах с квантовыми ямами / В. Я. Алешкин, Б. А. Андреев, А. В. Антонов, В. И. Гавриленко, Д. М. Гапонова, И. В. Ерофеева и др. // Нанофотоника: Материалы всероссийского совещания, Нижний Новгород, Россия, 15-18 марта 1999. ИФМ РАН, 1999. - С. 274-278.

[А23] Hole cyclotron resonance in MQW Ge/GeSi heterostructures in quantizing magnetic fields / V. Ya. Aleshkin, V. I. Gavrilenko, I. V. Erofeeva et al. II Nanostructures: Physics and Technology : Abstr. Int. Symp., St. Petersburg, Russia, June, 1999. S-P. 1999. - P. 356-359.

[A24] Cyclotron resonance of two-dimensional holes in strained multi-quantum-well Ge/GeSi heterostructures / V. Ya. Aleshkin, V. L. Vaks, D. B. Veksler, V. I. Gavrilenko, I. V. Erofeeva, O. A. Kuznetsov, M. D. Moldavskaya // Proceedings of SPIE, 1999. - Vol. 3828. - P. 342-346.

[A25] Shallow acceptors in Ge/GeSi multi-quantum-well heterostructures / V. Ya. Aleshkin, B. A. Andreev, V. I. Gavrilenko, I. V. Erofeeva et al. II Modulated semiconductor structures: Digest of the 9th Int. conference, Fukuoka, Japan, 1999. - P. 289-290.

[A26] Квантовый циклотронный резонанс двумерных дырок в напряжённых многослойных гетероструктурах Ge/GeSi(l 11) // В. Я. Алешкин, В. Л. Вакс, Д. Б. Векслер, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева, М. Д. Молдавская, О. А. Кузнецов // IV российская конференция по физике полупроводников: Тезисы докладов, Новосибирск, Россия, 1999. С. 33.

[А27] Мелкие акцепторы в напряженных гетероструктурах Ge/GeSi / В. Я. Алешкин, Б. А. Андреев, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева и др. // IV рос-

сийская конференция по физике полупроводников: Тезисы докладов, Новосибирск, Россия, 1999. - С. 85.

[А28] Фотоотклик приёмника на циклотронном резонансе электронов в условиях квантового эффекта Холла / О. В. Астафьев, В. Л. Вакс, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева и др. // IV российская конференция по физике полупроводников: Тезисы докладов, Новосибирск, Россия, 1999. С. 110. [А29] Циклотронный резонанс двумерных дырок в напряженных многослойных гетероструктурах Ge/Gei_xSix (111) / В. Я. Алешкин, Д. Б. Векслер, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева и др. // Структура и свойства твёрдых тел: Докл. Российской конф., Нижний Новгород, Россия, ННГУ, 1999. - С. 94-96.

[АЗО] Циклотронный резонанс двумерных дырок в напряжённых многослойных гетероструктурах Ge/GeSi в квантующих магнитных полях / В. Я. Алешкин, В. Л. Вакс, Д. Б. Векслер, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева и др. // Известия РАН. Сер. физическая. - 2000. - Т. 64, № 2. - С. 308-312. [А31] Мелкие акцепторы в напряженных гетероструктурах Ge/GeSi с квантовыми ямами / В. Я. Алешкин, Б. А. Андреев, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева, Д. В. Козлов, О. А. Кузнецов. // ФТП. - 2000. - Т.34, вып.5 - С. 582-587.

[А32] Shallow acceptors in Ge/GeSi multi-quantum well heterostructures / V. Ya. Aleshkin, B.A. Andreev, V. I. Gavrilenko, I. V. Erofeeva et al. II Physica E. -2000.-Vol. 7.-P. 608-611.

[A33] Cyclotron resonance quantum Hall effect detector / B. A. Andreev, I. V. Erofeeva, V. I. Gavrilenko et al. II Nanostructures: Physics and Technology: Proc. 8th Int. Symp., St Petersburg, Russia, June 19-23,2000. - Ioffe Institute, St. Petersburg, 2000. - P.53-55.

[A34] Resonant acceptor states in Ge/GeSi MQW heterostructures / V. Ya. Aleshkin, I. V. Erofeeva, V. I. Gavrilenko et al. II Nanostructures: Physics and Technology: Proc. 8th Int. Symp., St Petersburg, Russia, June 19-23,2000. - Ioffe Institute, St. Petersburg, 2000. - P. 464-467.

[A35] Перестройка спектральной полосы приёмника на циклотронном резонансе электронов в GaAs/AlGaAs в условиях квантового эффекта Холла // Б. А. Андреев, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева и др. // Нанофотоника: Материалы всероссийского совещания, Нижний Новгород, Россия, 20-23 марта 2000. - ИФМ РАН, 2000. - С. 95-99.

[А36] Резонансные состояния акцепторов в гетероструктурах Ge/GeSi с квантовыми ямами / В. Я. Алёшкин, Б. А. Андреев, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева, Д. В. Козлов, О.А. Кузнецов. // Нанофотоника: Материалы всероссийского совещания, Нижний Новгород, Россия, 20-23 марта 2000. -ИФМ РАН, 2000. - С. 114-117.

[А37] Локализованные и резонансные состояния мелких акцепторов в напряженных многослойных гетероструктурах Ge/GeSi с квантовыми ямами /

B. Я. Алешкин, Б. А. Андреев, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева и др. // На-нофизика и наноэлектроника: Тезисы докл. Второго российско-украинского семинара, Киев, Украина, Институт физики полупроводников НАНУ, 2000. - С. 57-58.

[А38] Resonant acceptor states in Ge/Ge,.xSix MQW heterostructures / V. Ya. Aleshkin, B. A. Andreev, V. I. Gavrilenko, I. V. Erofeeva, D. V. Kozlov and O. A. Kuznetsov // Nanotechnology. - 2000. - Vol. 11, № 4. - P. 348-350. [A39] Cyclotron resonance of holes and shallow acceptor photoconductivity in strained MQW Ge/GeSi heterostructures in strong magnetic fields / V. Ya. Aleshkin, I. V. Erofeeva, V. I. Gavrilenko et al. // Phys. Semicond.: Proc. 25th Int. Conf., Osaka, Japan, 2000 (Eds, N.Miura and T.Ando). Springer Proc. in Physics, 2000. - Vol. 87, Part I. - P. 485-486.

[A40] Cyclotron resonance quantum Hall effect detector / B. A. Andreev, I. V. Erofeeva, V. I. Gavrilenko et al. II Phys. Semicond.: Proc. 25th Int. Conf., Osaka, Japan, 2000 (Eds, N. Miura and T. Ando). Springer Proc. in Physics, 2000. - Vol. 87, Part II. - P. 949-950.

[A41] Localized and resonant states of shallow acceptors in strained Ge/GeSi MQW heterostructures / V. Ya. Aleshkin, B. A. Andreev, I. V. Erofeeva et al. II Phys. Semicond.: Proc. 25th Int. Conf., Osaka, Japan, 2000 (Eds, N. Miura and T. Ando). Springer Proc. in Physics, 2000. - Vol. 87, Part II. - P. 1385-1386. [A42] Перестройка спектральной полосы приемника на циклотронном резонансе электронов в GaAs/AIGaAs в условиях квантового эффекта Холла / Б. А. Андреев, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева и др. // Известия АН. Сер.физическая. - 2001. - Т. 65, № 2. - С. 233-235.

[А43] Резонансные состояния акцепторов в гетероструктурах Ge/GeSi с квантовыми ямами / В. Я. Алешкин, Б. А. Андреев, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева и др. // Известия АН. Сер. физическая. - 2001. - Т. 65, № 2. -

C.249-251.

[А44] Cyclotron resonance quantum Hall effect detector / B. A. Andreev, I. V. Erofeeva, V. I. Gavrilenko et al. II Semiconductor Science and Technology. -2001,-Vol. 16. - P.300-303.

[A45] Мелкие акцепторы в гетероструктурах Ge/GeSi в квантующих в магнитных полях / В. Я. Алешкин, Д. Б. Векслер, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева, О. А. Кузнецов // Нанофотоника: Материалы всероссийского совещания, Нижний Новгород, Россия, 26-29 марта 2001. - ИФМ РАН, 2001. -С. 60-63.

[А46] Время отклика прибора на основе квантового эффекта Холла на излучение дальнего ИК диапазона / В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева, О. Астафьев и др. // Нанофотоника: Материалы всероссийского совещания, Нижний Новгород, Россия, 26-29 марта 2001. - ИФМ РАН, 2001. - С. 196200.

[А47] Time constant of far IR response of quantum Hall device /1. V. Erofeeva, V. I. Gavrilenko, O. Astafiev et al. // Nanostructures: Physics and Technology: Proc. 9th Int. Symp., St Petersburg, Russia, 2001. - P. 113-116. [A48] Localised and resonant acceptors states in strained Ge/Gei_xSix multiple-quantum well heterostructures / V. Ya. Aleshkin, I. V. Erofeeva, V. I. Gavrilenko et al. II Modulated Semiconductor Structures: Abstr. 10th Intern. Conf., Linz, Austria, 2001. - P. 222.

[A49] Водородоподобные акцепторы в гетерострутуре Ge/GeSi в сильных магнитных полях / В. Я. Алешкин, Д. Б. Векслер, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева, О. А. Кузнецов // V Росс. конф. физ. полупровод.: Тез. Докл., Н.Новгород, Россия, ИФМ РАН, 2001. - Т. 2. - С. 364. [А50] Erofeeva, I. V. Time constant of the far IR response of a quantum Hall device /1. V. Erofeeva, V. I. Gavrilenko and S. Komiyama // Nanotechnology. -2001. - Vol. 12, № 2. - P. 453-456.

[A51] The resonant states of shallow acceptors in multiple-quantum-well Ge/Ge!. xSix heterostructures / V. Ya. Aleshkin, I. V. Erofeeva, V. I. Gavrilenko et al. II Compound Semiconductors: Abstr. 28th Intern. Symp., 2001, Tokyo, Japan. -

2001.-P. 141.

[A52] A cyclotron resonance quantum Hall effect detector / B. A. Andreev, I. V. Erofeeva, V. I. Gavrilenko et al. II Physics, Chemistry and Application of Nanostructures (ed. V.E.Borisenko, S.V.Gaponenko and V.S.Gurin), Singapore: World Scientific, 2001. - P. 459-462.

[A53] Рекомбинационное примесное излучение в гетероструктуре р-Ge/GeSi в дальнем ИК диапазоне / В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева, Д. В. Козлов и др. // Нанофотоника: Материалы всероссийского совещания, Нижний Новгород, Россия, 11-14 марта 2002. - ИФМ РАН, 2002. - С. 322325.

[А54] Время отклика прибора на основе квантового эффекта Холла на излучение дальнего ИК диапазона // О. Астафьев, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева и др. // Известия РАН. Сер. физическая. - 2002. - Т. 66, № 2. - С. 243-246.

[А55] Localised and resonant states of shallow acceptors in Ge/Gei.xSix multiple-quantum well heterostructures / V. Ya. Aleshkin, B. A. Andreev, V. I. Gavrilenko, I. V. Erofeeva, D. V. Kozlov and O. A. Kuznetsov // Physica E. -

2002. - Vol. 13, N 2-4. - P. 317-320.

[A56] Рекомбинационное примесное излучение в гетероструктуре р-Ge/GeSi в дальнем ИК диапазоне / В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева, Д. В. Козлов и др. // Известия АН. Сер. физическая. - 2003. - Т. 67, №2. - С. 183185.

[А57] Межподзонный циклотронный резонанс в гетероструктурах Ge/GeSi с широкими квантовыми ямами / В. Я. Алешкин, Д. Б. Векслер, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева и др. // Нанофотоника: Материалы всероссийского

совещания, Нижний Новгород, Россия, 17-20 марта 2003. - ИФМ РАН, 2003. -Т. 1.-С. 11-15.

[А58] Субмиллиметровое примесное магнитопоглощение в гетероструктурах Ge/GeSi с квантовыми ямами / В.Я.Алешкин, А.В.Антонов, Д.Б.Векслер, В.И.Гавриленко, И.В.Ерофеева, А.В.Иконников, Д.В.Козлов, О.А.Кузнецов // Нанофотоника: Материалы всероссийского совещания, Нижний Новгород, Россия, 17-20 марта 2003. - ИФМ РАН, 2003. -Т. 2.-С. 248-251.

[А59] Intersubband hole cyclotron resonance in Ge/GeSi heterostructures with wide quantum wells / V. Ya. Aleshkin, D. B. Veksler, I. V. Erofeeva el al. II Nanostructures: Physics and Technology: Proc. 11th Int. Symp., St Petersburg, Russia, June 23-28,2003. Ioffe Institute, St. Petersburg, 2003. - P.127-128. [A60] Submillimeter impurity magnetoabsorption in Ge/GeSi quantum well heterostructures / V. Ya. Aleshkin, I. V. Erofeeva, V. I. Gavrilenko et al. II Nanostructures: Physics and Technology: Proc. 11th Int. Symp., St Petersburg, Russia, June 23-28,2003. Ioffe Institute, St. Petersburg, 2003. - P. 214-215. [A61] Far IR magnetoabsorption in Ge/GeS QW structures / V. Ya. Aleshkin, I. V. Erofeeva, V. I. Gavrilenko et al. // 22nd Int. Conf. on Defects in Semiconductors: Book of Abstracts II, Aarhus, Denmark, 2003. - PA-114. [A62] Межподзонный ЦР дырок в напряженных гетероструктурах Ge/GeSi с толстыми слоями Ge и ЦР lL-электронов в слоях GeSi / В. Я. Алешкин, Д. Б. Векслер, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева и др. // VI Российская конф. по физике полупроводников: Тез. докл., С.-Петербург, Россия, 26 -31 октября 2003. - ФТИ им. А.Ф.Иоффе РАН, 2003. - С. 131-132. [А63] Субмиллиметровое примесное магнитопоглощение в гетероструктурах p-Ge/GeSi с квантовыми ямами / В.Я.Алешкин, А.В.Антонов, Д.Б. Векслер, В.И.Гавриленко, И.В.Ерофеева, А.В.Иконников, Д.В.Козлов, О.А. Кузнецов И VI Российская конф. по физике полупроводников: Тез.докл., С.-Петербург, 26-31 октября 2003-ФТИ им.А.Ф.Иоффе РАН, 2003. - С. 437-438.

[А64] Очень мелкие акцепторные состояния в многослойных гетероструктурах Ge/GeSi с квантовыми ямами: А+-центры и А°-центры с пространственным разделением иона примеси и дырки / В. Я. Алешкин, Д. Б. Векслер, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева и др. // Нанофотоника: Мат. Всероссийского совещания, Нижний Новгород, Россия, 2-6 мая 2004. -ИФМ РАН, 2004. - С. 129-131.

[А65] Very shallow acceptor states in Ge/GeSi QW heterostructures: A+-centers and "barrier spaced" A°-centers / V.Ya.Aleshkin, I.V.Erofeeva, V.I.Gavrilenko et al. И Nanostructures: Physics and Technology: Proc. 12th Int. Symp., St Petersburg, Russia, Juny 21-25, 2004. - Ioffe Institute, St.Petersburg, 2004,-P.302-303.

ЕРОФЕЕВА Ирина Викторовна

СУБМИЛЛИМЕТРОВАЯ ФОТОПРОВОДИМОСТЬ В НИЗКОРАЗМЕРНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ

Автореферат

Подписано к печати 10.05.2006 г. Тираж 100 экз. Отпечатано на ризографе в Институте физики микроструктур РАН 603950, Нижний Новгород, ГСП-105

¿w&A

77Ш

№116 0 3

Введение.

Глава 1. Квантовые эффекты в низкоразмерных гетероструктурах GaAs/AIGaAs и Ge/GeSi (обзор литературы)

1.1. Фотопроводимость гетероструктур GaAs/AIGaAs в условиях квантового эффекта Холла.

1.1.1. Квантовый эффект Холла.

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

1.1.3. Фотоотклик на ДИК излучение в неквантующих магнитных полях.

1.1.4. Механизм фототклика. Роль случайного потенциала в механизме

Ф фотоотклика.

1.2. Напряженные гетероструктуры Ge/Gei.xSix с квантовыми ямами.

Глава 2. Фотоотклик в гетероструктурах GaAs/AIGaAs с двумерным электронным газом.

2.1. Экспериментальная установка.

2.2. Осцилляции Шубникова-де Гааза. Фотоотклик приемника на широкополосное излучение.

2.3. Фотоотклик приемника на монохроматическое излучение.

2.4. Осцилляции продольного сопротивления в слабом (неквантующем) магнитном поле.

2.5. Изучение спектра фотоотклика приемника методом фурье-спектроскопии.

Глава 3. Перестройка полосы чувствительности приемника на циклотронном резонансе 2D электронов в условиях квантового эффекта Холла.

3.1. Экспериментальная установка.

3.2. Осцилляции Шубникова-де Гааза и фотоотклик приемника на излучение АЧТ при межзонной подсветке. Эффект остаточной фотопроводимости.

3.3. Спектральные исследования перестройки приемника на циклотронном резонансе электронов в условиях квантового эффекта Холла.

3.3.1. Изменение фотоотклика приемника с изменением концентрации носителей при фиксированной частоте детектируемого излучения.

3.3.2. Перестройка зон чувствительности в спектрах фотоотклика.

3.4. Детектирование примесного излучения.

3.4.1. Методика эксперимента.

3.4.2. Полученные результаты.

3.5. Времена фотоотклика. Случайный потенциал. fr* 3.5.1. Временные характеристики приемника на циклотронном резонансе электронов в условиях квантового эффекта Холла.

3.5.2. Механизм фотоотклика. Случайный потенциал.

3.5.3. Методика эксперимента.

3.5.4. Зависимость постоянной времени приемника от магнитного поля. Масштаб пространственных флуктуаций случайного потенциала.

Глава 4. Исследование примесной фотопроводимости в многослойных гетероструктурах Ge/GeixSix с квантовыми ямами методом фурьеспектроскопии.

0 4.1. Гетероструктуры Ge/GeixSix. характерные особенности.

4.2. Экспериментальная установка для исследования спектров фотопроводимости в гетероструктурах Ge/Gei-xSix.

4.3. Спектры фотопроводимости в гетероструктурах Ge/GeSi с разной шириной квантовых ям.

4.3.1. Спектральные особенности в фотоотклике гетероструктур с шириной квантовой ямы ~ 200 А.

4.3.2. Спектры фотопроводимости в гетероструктурах с широкой квантовой ямой.

4.3.3. Фотоотклик, связанный с примесью n-типа в гетероструктурах Ge/GeSi.

4.4. Изменение спектров фотопроводимости гетероструктур Ge/GeSi под влиянием магнитного поля.

4.5. Резонансные состояния акцепторов в гетероструктурах Ge/Gei.xSix с квантовыми ямами.

Глава 5. Исследование гетероструктур Ge/Gei.xSix с помощью ламп обратной волны

5.1. Экспериментальная установка.

5.2. Фотопроводимость гетероструктур Ge/Gei.xSix в длинноволновой части ДИК диапазона.

5.3. Примесное магнитопоглощение в гетероструктурах Ge/Gei.xSix.

Развитие современной физики и технологии полупроводников определяется прогрессом в понимании и управлении электронными и оптоэлектронными свойствами низкоразмерных систем. Интенсивные исследования квантоворазмерных полупроводниковых систем, которые проводились в течение последних двух десятилетий, уже привели к созданию целого ряда новых приборов от одноэлектронных транзисторов до источников и приемников излучения различных диапазонов. Однако терагерцовый (субмиллиметровый, дальний инфракрасный (ДИК)) диапазон все еще недостаточно «заполнен» твердотельными приборами, которые могли бы испускать и детектировать излучение селективным образом. Такие приборы могли бы иметь широкое применение, например, для формирования изображения в терагерцовом диапазоне в медицине, в качестве химических и биологических сенсоров, в широкополосной связи, радиоастрономии, для диагностики атмосферы со спутников, в компьютерной технике, тестировании интегральных схем и др. В будущем возможно применение терагерцового излучения для соединения интегральных схем, соединений компьютер-компьютер, коммуникации «последней мили».

В терагерцовый диапазон попадают энергии различных переходов в низкоразмерных полупроводниковых гетероструктурах, которые могут быть использованы для детектирования излучения. В настоящее время в терагерцовом и инфракрасном (ИК) диапазонах известны приемники на свободных носителях, работающие в условиях квантового эффекта Холла [1, 2], приемники на основе вертикального транспорта в квантовых ямах [3-12], приемники на квантовых точках [1317], на примесных переходах [А5].

Приборы на основе квантового эффекта Холла являются чувствительными детекторами излучения ДИК диапазона [1,2]. Поглощение электромагнитного излучения в условиях циклотронного резонанса (ЦР) приводит к возрастанию продольного сопротивления вследствие фотовозбуждения электронов и дырок в делокализованные состояния вблизи центров уровней Ландау над и под уровнем Ферми соответственно. Это позволяет использовать 2D электронный газ в условиях квантового эффекта Холла для приема излучения в ДИК диапазоне. Максимальная фоточувствителыюсть такого приемника (108 В/Вт при эквивалентной мощности шума NEP (noise equivalent power) ~ 10'14 Вт/Гц1/2[1]) реализуется вблизи минимумов продольного сопротивления по магнитному полю, поскольку в этом случае любое увеличение числа делокализованных носителей заряда дает заметный вклад в сигнал фотопроводимости. Такие приемники являются узкополосными и перестраиваемыми в небольшом диапазоне с помощью магнитного поля и в более широком интервале при одновременном изменении магнитного поля и концентрации двумерных электронов [1].

Хорошо известны приемники на межподзонных переходах в квантовых ямах [3], работающие в дальнем и среднем инфракрасном диапазоне. В полупроводниках энергии переходов валентная зона — зона проводимости попадают в дальний ИК диапазон только в узкозонных материалах, которые являются достаточно сложными с точки зрения роста и изготовления приборов. Для традиционно используемых в электронике более широкозонных полупроводников, таких как Si, GaAs, хорошо отработаны все технологические процессы, и использование этих материалов более предпочтительно. В таких полупроводниках поглощение в дальнем и среднем ИК диапазонах достигается за счет легирования в результате не межзонных переходов, а переходов в пределах одной зоны. Для этого создаются структуры с квантовыми ямами, где возможны переходы между уровнями размерного квантования. В работе Левина и др. [4] сообщалось о создании такого приемника на основе гетероструктуры GaAs/AlGaAs с квантовыми ямами. Использовался переход из основного состояния в квантовой яме в состояния континуума; энергия перехода соответствовала длине волны 10.8 мкм (115 мэВ). Созданы также приемники на межподзонных переходах, работающие в более коротковолновой области: в районе 4 мкм (310 мэВ) на гетероструктуре InGaAs/InAlAs/InP [5] и 3 мкм (413 мэВ) в GaAs/AlInP, и в более длинноволновом диапазоне: 8 — 12 мкм (103 — 155 мэВ) в InGaAs/InP [7], InGaAsP/InP [3], GaAs/GalnP [8], в районе 15 мкм (82 мэВ) в InGaAs/GaAs [3], и 28 мкм (44мэВ) в GaAs/AlGaAs [9]. Легирование может осуществляться как примесью п-, так и примесью р-типа [10-12].

Механизм поглощения ИК излучения в таких приемниках состоит в возбуждении электрона (дырки) из основного состояния в легированной квантовой яме в возбужденное состояние вблизи континуума. Возбужденный носитель может выйти из квантовой ямы, внося, тем самым, вклад в фототок при вертикальном транспорте. Параметры квантовой ямы могут подбираться таким образом, чтобы варьировать межподзонный спектр поглощения в нужную сторону, при этом может меняться как частота пика поглощения, так и его спектральная ширина. Большое число квантовых ям увеличивает величину фототока. Высокая чувствительность {R- 0.52 А/Вт при ^=10.8 мкм (115мэВ) [4]) достигается путем увеличения толщины барьеров для уменьшения величины туннельного тока.

Приемники на межподзонных переходах в квантовых ямах, созданные на основе гетероструктур GaAs/AlGaAs, привлекательны тем, что благодаря хорошо отработанной для GaAs технологии роста имеется возможность точно управлять зонной структурой и, следовательно, спектральным откликом, это позволяет создавать интегрированные (в том числе мультиспектральные) ИК приемники, а в перспективе - монолитные светочувствительные матрицы для формирования изображения в дальнем ИК диапазоне.

Недавно на основе гетероструктуры GaAs/AlGaAs создан одноэлектронный транзистор, содержащий одну квантовую точку, работающий в терагерцовом диапазоне частот в сильном магнитном поле [16]. Конструкция приемника содержит плоскую дипольную антенну, которая обеспечивает связь излучения с квантовой точкой. При поглощении единичного фотона в квантовой точке (поглощение на ЦР) возбужденные электрон и дырка, отдав свою энергию решетке, релаксируют в пространственно разные области структуры, создавая этим электрическую поляризацию квантовой точки. Регистрируется сигнал фотопроводимости в зависимости от напряжения на затворе Vg. Каждый поглощенный фотон приводит к сдвигу пика фотопроводимости одноэлектронного транзистора на некоторую величину Vg (-0.6 мВ). С помощью такого прибора может осуществляться счет фотонов в ТГц-диапазоне. Все измерения производятся при Г=0.4К. Интервал магнитных полей В = 3.4 ч- 4.2 Т соответствует области поглощаемого излучения 1.5 ч-1.8 ТГц (6.2 ч- 7.4 мэВ) на ЦР. Быстродействие такого приемника составляет около 0.001ч-0.01 с, квантовая эффективность оценивается как 0.1%, эквивалентная мощность шума NEP составляет порядка 10"22 Вт/Гц1/2 [17].

Чувствительные фотоприемники терагерцового диапазона могут быть созданы на основе полупроводниковых гетероструктур с квантовыми ямами с мелкими примесями, поскольку в этот диапазон попадают частоты внутрицентровых примесных переходов. В работе [А5] впервые описан фотоэлектрический приемник на основе напряженных гетероструктур Ge/GeSi с квантовыми ямами с остаточной акцепторной примесью. Такой приемник имеет полосу чувствительности, смещенную относительно полосы приемника на объемном p-Ge в длинноволновую область. Приемники, работающие на механизме возбуждения мелких примесных центров излучением диапазона hco = 4 ч- 12.4 мэВ, являются селективными и могут перестраиваться с помощью магнитного поля. Привлекательность напряженных гетероструктур Ge/GeSi связана с возможностью управления энергетическим спектром мелкого примесного центра путем изменения встроенной деформации, а также за счет эффектов размерного квантования в слоях гетероструктуры.

Целью настоящей диссертационной работы являлось установление основных закономерностей фотопроводимости низкоразмерных полупроводниковых гетероструктур GaAs/AIGaAs и Ge/GeSi в ДИК диапазоне и детальное исследование механизмов фотоотклика. В структурах GaAs/AlGaAs с двумерным (2D) электронным газом на гетеропереходе основное внимание было уделено перестройке полосы фоточувствительности в условиях квантового эффекта Холла и временным характеристикам фотоотклика. В другой исследованной гетеросистеме — напряженных гетероструктурах Ge/GeSi р-типа с квантовыми ямами, исследовались спектральные характеристики фотопроводимости, связанной с фотовозбуждением акцепторов, и их эволюция в сильных магнитных полях.

Содержание диссертации.

Диссертационная работа состоит из Введения, шести глав и Заключения.

Основные результаты, представленные в работе:

1. Методом фурье-спектроскопии впервые проведены спектральные исследования фотоотклика приемника на ЦР двумерных электронов в гетероструктуре GaAs/AlGaAs

II "У при Т = 4.2 К (ns = (2-8)-10 см"). Показано, что спектр фотоотклика, возникающего вблизи магнитных полей, соответствующих факторам заполнения уровней Ландау v = 10,8,6,4,2, представляет собой узкую линию на частоте циклотронного резонанса, ширина которой возрастает от 2 до 5 см*1 с уменьшением фактора заполнения v, что объясняется «выключением» экранирования флуктуаций потенциала в условиях квантового эффекта Холла.

2. Продемонстрирована возможность значительной (до 80%) перестройки полос чувствительности приемника на ЦР двумерных электронов в гетероструктуре GaAs/AlGaAs. Перестройка фотоотклика, возникающего вблизи магнитных полей, осуществляется путем увеличения концентрации двумерных электронов за счет эффекта остаточной проводимости при межзонной подсветке.

3. Обнаружено экспоненциальное возрастание с магнитным полем времени фотоотклика в приемнике на ЦР двумерных электронов в GaAs/AlGaAs в условиях целочисленного квантового эффекта Холла. Эффект связан с пространственным разделением фотовозбужденных электронов и дырок на уровнях Ландау над и под уровнем Ферми соответственно вследствие захвата на локализованные состояния, возникающие из-за флуктуаций потенциала, что приводит к уменьшению перекрытия их волновых функций, характерным масштабом протяженности которых является магнитная длина. Определен характерный размер флуктуаций потенциала, составляющий 400 — 600 А.

4. Исследованы спектры примесной фотопроводимости, обусловленной фотоионизацией мелких акцепторов в напряженных квантоворазмерных гетероструктурах Ge/GeSi р-типа при Т= 4.2 К с различной величиной упругой деформации. Установлено, что упругая деформация в слоях Ge, являющихся квантовыми ямами для дырок, существенно уменьшает энергию связи мелких акцепторов. В гетероструктуре с узкими квантовыми ямами (с/ос= 200 А) в дополнение к наблюдавшимся ранее линиям фотопроводимости, обусловленным фотоионизацией мелких акцепторов, обнаружены переходы с основного состояния акцептора в резонансные состояния, связанные с 2-ой и 3-ей подзонами размерного квантования и попадающие в непрерывный спектр энергий первой подзоны.

5. Методами ЛОВ- и фурье-епектроскопии прослежена эволюция спектров примесной фотопроводимости в гетероструктурах Ge/GeSi с квантовыми ямами в магнитном

I поле. В квантующих магнитных полях в спектрах обнаружены 3 линии фотопроводимости: переход типа ls-2p. (энергия которого слабо зависит от магнитного поля) и ls-2p+ для примесей, расположенных в центрах квантовых ям и центрах барьерных слоев GeSi.

6. В субмиллиметровом диапазоне длин волн исследованы спектры дифференциального примесного магнитопоглощения в гетероструктурах Ge/GeSi, возникающего вследствие захвата примесными центрами фотовозбужденных носителей. Обнаружено, что ширина линий примесного магнитопоглощения в несколько раз меньше ширины наблюдающегося в той же области спектра длинноволнового пика примесной фотопроводимости. В спектрах поглощения обнаружены переходы, связанные с возбуждением мелких акцепторов, расположенных в барьерных слоях GeSi и на гетерогранице.

В заключение автор считает приятным поблагодарить своего научного руководителя В.И.Гавриленко за интересную предложенную тему, внимание к работе, помощь в проведении экспериментов и обсуждение полученных результатов. Автор благодарит О.А.Кузнецова за предоставленные образцы Ge/GeSi гетероструктур, Е.А.Ускову - за подготовку образцов для проведения эксперимента, Б.А.Андреева и А.В.Антонова - за помощь в проведении спектроскопических измерений, В.Я.Алешкина и

Д.В.Козлова - за подробное обсуждение результатов, С.Комияму — за предоставленные образцы GaAs/AlGaAs - приемников и обсуждение полученных результатов, В.Л.Вакса и А.В.Масловского — за предоставленные источники излучения и помощь в работе с ними, М.Д.Молдавскую, Д.Б.Векслера и А.В.Иконникова за сотрудничество при проведении экспериментальных измерений и обсуждение полученных результатов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Komiayma, S. Quantum Hall devices as a tunable and high sensitive F1. detector / S. Komiayma, Y. Kawano, Y. Hisanaga // Infrared and Millimeter Waves: Proc. 21st Int. Conf., Berlin, Germany. - 1996. - P. BT2.

2. Kawano, Y. Breakdown of the quantized Hall effect in the vicinity of current contact / Y. Kawano, S. Komiyama//Phys. Rev. В-2000. Vol.61, N 1. P. 2931-2938.

3. Levine, B.F. Quantum-well infrared photodetectors / B. F. Levine // J. Appl. Phys. -1993. Vol. 74, № 8. - P. R1-R81.

4. New 10 цт infrared detector using intersubband absorption in resonant tunneling GaAlAs superlattices / B. F. Levine, К. K. Choi, C. G. Bethea et al. // Appl. Phys. Lett. -1987. Vol. 50, № 16. - P. 1092-1094.

5. InGaAs/InAlAs multiquantum well intersubband absorption at a wavelength of X =4.4 цт / S. F. Levine, A. Y. Cho, J. Walker et al. // Appl. Phys. Lett. 1988. - Vol.52, № 18. -P. 1481-1483.

6. Watanabe, M.O. Interface properties for GaAs/InGaAlP heterojunctions by the capacitance-voltage profiling technique / M. O. Watanabe, Y. Ohba // Appl. Phys. Lett. -1987. Vol. 50, № 14. - P. 906-908.

7. InGaAs/InP long wavelength quantum well infrared photodetectors / S. D. Gunapala, B. F. Levine, D. Ritter et al. // Appl. Phys. Lett. 1991. - Vol. 58, № 18. - P. 2024-2026.

8. GaAs/GalnP multiquantum well long-wavelength infrared detector using bound-to-continuum state absorption / S. D. Gunapala, B. F. Levine, R. A. Logan et al. // Appl. Phys. Lett. 1990. - Vol. 57, № 17. - P. 1802-1804.

9. GaAs/AlGaAs quantum well photodetectors with a cutoff wavelength at 28 mkm. / A. G. U. Perera, W. Z. Shen, S. G. Matsik et al. // Appl. Phys. Lett. 1998. Vol. 72, № 13. - P. 1596-1598.

10. InGaAs/InP hole intersubband normal incidence quantum well infrared photodetector / S.D. Gunapala, B. F. Levine, D. Ritter et al. // J. Appl. Phys. 1992. - Vol. 71, № 5. - P. 2458-2460.

11. Xie, H. Normal incidence infrared photoabsorption in p-type GaSb/GaxAlixSb quantum wells / J. Katz, W. I. Wang, and Y. C. Chang // J. Appl. Phys. 1992. - Vol. 71. - P. 2844-2848.

12. Katz, J. Normal incidence intervalence subband absorption in GaSb quantum well enhanced by coupling to InAs conduction band / J. Katz, Y. Zang, W. I. Wang. // Appl. Phys. Lett. 1993. - Vol. 62, № 6. - P. 609-611.

13. Room-temperature electroluminescence at 1.3 and 1.5 fim from Ge/Si self-assembled quantum dots / W.-H. Chang, A. T. Chou, W. Y. Chen et al. // Appl. Phys. Lett. 2003. -Vol. 83, № 14 . - P. 2958-2960.

14. Фотодиоды Ge/Si со встроенными слоями квантовых точек Ge для ближней инфракрасной области (1.3-1.5 мкм) / А. И. Якимов, А. В. Двуреченский, А. И. Никифоров и др. // ФТП. 2003. - Т. 37, вып. 11. - С. 1383-1388.

15. A single-photon detector in the far-infrared range / S. Komiyama, O. Astafiev, V. Antonov et al. // Nature. 2000. - Vol. 403, № 6768. - P. 405-407.

16. Klitzing, К. New Method for High-Accuracy Determination of the Fine-Structure Constant Based on Quantized Hall Resistance / K. von Klitzing, G. Dorda, M. Pepper // Phys. Rev. Lett. 1980. - Vol. 45, № 6. - P. 494-497.

17. Ando, T. Theory of quantum transport in a two-dimensional electron system under magnetic fields. I. Characteristics of level broadening and transport under strong fields / T. Ando, Y. Uemura // J. Phys. Soc. Japan. 1974. - Vol. 36, № 4. - P. 959-967.

18. Фон Клитцинг, К. Нобелевская лекция «Квантовый эффект Холла»/ К. фон Клитцинг// Подписная науч.-поп. серия «Физика». 1986. - Вып. 9. - С. 3-30.

19. Paalanen, М. A. Quantized Hall effect at low temperatures / M. A. Paalanen, D. C. Tsui,

20. A. C. Gossard // Phys. Rev. B. -1982. Vol. 25, № 8. - P. 5566-5569.

21. Tsui, D. C. Zero-resistance state of two-dimensional electrons in a quantizing magnetic field / D. C. Tsui, H. L. Stormer, A. C. Gossard // Phys.Rev. B. 1982. - Vol. 25, N 2. -P. 1405-1408.

22. Observation of cyclotron resonance in the photoconductivity of two-dimensional electrons / J.C.Maan, Th. Englert, D.C. Tsui, A.C Gossard // Appl. Phys. Lett. 1982. Vol. 40, № 10 . - P.609-611.

23. Photoconductivity on GaAs-AlGaAs heterostructures /D. Stein, G. Ebert, K. von Klitzing, G. Weimann // Surf. Science. 1984. Vol. 142, № 3 . - P. 406-410.

24. Nanosecond far infrared magnetospectroscopy of GaAs/AlGaAs heterostructures / G. L. J. A. Rikken, P. Wyder, K. Ploog, et al. // Surf. Science. 1988. -Vol. 96, № 2. - P. 303307.

25. Tunable cyclotron resonance laser based on hot holes in germanium applied to FIR spectroscopy of GaAs/AlGaAs heterostructures / K. Unterrainer, C. Kremser, E. Gornik, Yu. Ivanov // Solid State Electronics. 1989. - Vol. 32, № 12. - P. 1527-1531.

26. Фотопроводимость в области циклотронного резонанса двумерного электронного газа в GaAs/AlGaAs при больших факторах заполнения / Варванин Н. А., Губанков

27. B. Н., Котельников И. Н. и др. // ФТП. 1990. Т. 24, вып. 4. - С. 635-640.

28. Novel far-infrared-photoconductor based on photon-induced interedge channel scattering / E. Dissel, G. Muller, D. Weiss et al. // Appl. Phys. Lett. 1991. - Vol. 58,20. - P. 22312133.

29. Фотопроводимость в условиях квантового эффекта Холла / Н. А. Васильев, С. Д. Сучалкин, Ю. Л. Иванов и др. // Письма ЖЭТФ. 1992. - Т. 56, вып. 8. - С. 391-394.

30. Субмиллиметровая фотопроводимость двумерных электронных структур в геометрии Корбино / С. Д. Сучалкин, Ю. Б. Васильев, С. В. Иванов, П. С. Копьев // ФТП. 1999. - Т. 33, вып. 8. - С. 976-980.

31. Zero-resistance states induced by electromagnetic-wave excitation in GaAs/AlGaAs heterostructures / G. Mani, J. H. Smet, R. von Klitzing, et al. // Nature. 2002. - Vol. 426, № 12. - P. 426-428.

32. Zener tunnelling between Landau orbits in a high-mobility two-dimensional electron gas / С. I. Yang, J. Zang, R. R. Du et al. // Phys.Rev. Lett. 2002. - Vol. 89, № 7. - P. 076801-076804.

33. Shubnikov-de Haas-like oscillations in millimeterwave photoconductivity in a high-mobility two-dimensional electron gas / M. A. Zudov, R. R. Du, J. A. Simmons, J. I. Reno // Phys. Rev. B. 2001. - Vol. 64, № 20. - P. 201311-201315.

34. Рыжий, В. И. Особенности фотопроводимости тонких пленок в скрещенных электрическом и магнитном полях / В. И. Рыжий // ФТТ. 1969. - Т. 11, вып. 9. - С. 2577-2579.

35. Dorozhkin, S. I. Giant magnetoresistance oscillations caused by cyclotron resonance harmonics / S. I. Dorozhkin // Pis'ma v ZhETF. 2003 - Vol. 77, iss. 10. - P. 681-685.

36. High-Sensitive and Tunable Detection of FIR Radiation by Quantum Hall Devices / Y. Kawano, Y. Hisanaga, S. Komiyama // J. Appl. Phys. 2001. - Vol. 89, № 7. - P. 40374040.

37. Magnetization and density of states of the 2D electron gas in GaAs/AlGaAs heterostructures /J. P. Eisenstein, H. L. Stormer, V. Narayamanamurti et al. // Surf. Sci. -1986.-Vol. 170.-P. 271-273.

38. Chklovskii, D. B. Electrostatics of edge channels / D. B. Chklovskii, В. I. Shklovskii, L. I. Glazman // Phys. Rev. B. 1992. - Vol. 46, № 7. - P. 4026-4034.

39. Gerhardts, R.R. Statistical model for inhomogeneities in a two-dimensional electron gas implying a background density of states between Landau levels / R. R. Gerhardts, V. Gudmundsson // Phys. Rev.B. 1986. - Vol. 34, № 4. - P. 2999-3002.

40. Komiyama, S. Heat instability of quantum Hall conductors / S. Komiyama, Y. Kawaguchi // Phys. Rev. B. 2000. - Vol. 61, N 3. - P. 2014-2017.

41. Subsurface charge accumulation imaging of a quantum Hall liquid / S. H. Tessmer, P. I. Glicofridis, R. C. Ashoori, et al. // Nature. 1998.- Vol. 392. - P. 51.

42. Наблюдение отрицательной дифференциальной проводимости многослойных гетероструктур Ge-Gei-xSix. / А. М. Белянцев, Е. А. Ерофеева, А. А. Игнатов и др. // Препринт. Горький, ИПФ АН СССР. 1984.

43. Сверхрешетки Ge-Gei.xSix, полученные гидридным методом / О. А. Кузнецов, JI. К. Орлов, Ю. Н. Дроздов и др. // ФТП. 1993. - Т. 27, вып.Ю. - С. 1591-1598.

44. Холл-эффект и особенности зонной структуры селективно легированных сверхрешеток Ge-Gei.xSix. / JI. К. Орлов, О. А. Кузнецов, Р. А. Рубцова и др. // ЖЭТФ. 1990. Т. 98, вып.3(9). С. 1028-1034.

45. Квантовый эффект Холла на дырках в напряженных сверхрешетках Ge-Gei.xSix / О.

46. A. Кузнецов, Л. К. Орлов, Р. А. Рубцова и др. // Письма в ЖЭТФ. 1991. - Т. 54, вып.6.-С. 351-353.

47. Удержание спинового момента дырок в напряженных сверхрешетках Ge-Gej.xSix /

48. B. А. Городилов, О. А. Кузнецов, Л. К. Орлов и др. // Письма в ЖЭТФ. 1992. - Т. 56, вып.8. - С. 409-413.

49. Спиновое расщепление осцилляций магнитосопротивления и квантовый эффект Холла в сверхрешетках Ge/GetxSix в наклонном магнитном поле / Ю. Г. Арапов, Н. А. Городилов, О. А. Кузнецов и др. // Письма в ЖЭТФ. 1994. - Т. 59, вып.4. - С. 227-231.

50. Квантовый эффект Холла в многослойных гетероструктурах p-Ge/GeixSix и энергетический спектр двумерного дырочного газа в магнитном поле / Ю. Г.

51. Арапов, Н. А. Городилов, В. Н. Неверов и др. // Письма в ЖЭТФ. 1994. - Т. 59, вып.4.-С. 247-251.

52. Калугин, Н. Г. Наблюдение 20-экситонной люминесценции в слоях германия ' периодических гетероструктур Ge-Gei-xSix / Н. Г. Калугин, J1. К. Орлов, О. А.

53. Кузнецов // Письма в ЖЭТФ. 1993. - Т. 58, вып.З. - С. 197-201.

54. Алешкин, В. Я. Спектры электронов и дырок и правила отбора для оптических переходов в гетероструктурах Gei-xSix/Ge / В. Я. Алешкин, Н. А. Бекин // ФТП. — 1997. -Т. 31, вып. 2. С. 171-178.

55. Van de Walle, С. G. Theoretical calculation of heterojunction discontinuities in the Si/Ge system / C. G. Van de Walle, R. M. Martin // Phys. Rev. В 1986. - Vol. 34, № 8. - P. 5621-5634.

56. Cyclotron resonance in Ge layers of Gei.xSix-Ge strained heterostructures / V. I. Gavrilenko, I. N. Kozlov, M. D. Moldavskaya et al. // Jpn. J. Appl. Phys. 1994. -Vol. 33.-P. 2386-2387.

57. Квантовый циклотронный резонанс двумерных дырок в слоях Ge гетероструктуры Ge-Gei.xSix / Л. К. Орлов, Ж. Леотин, Ф. Янг, Н. Л. Орлова // ФТП. 1997. - Т. 39,1. Ь вып. 11.-С. 2096-2100.

58. Hot carriers in multi-quantum-well heterostructures Ge/GeixSix. / V. I. Gavrilenko, I. N. Kozlov, O. A. Kuznetsov et .al. // Solid state devices and materials: Abs. Int conf., Yokohama, Japan, 1994. P. 503-505.

59. Эмиссия и поглощение ИК-излучения в Ge/GeSi-квантовых ямах в продольных электрических полях / Л. Е. Воробьев, Д. В. Донецкий, Е. А. Зибик и др. // Изв. АН. Сер. физическая. 1999. - Т. 63, № 2. - С. 339-347.

60. Спонтанное излучение дальнего инфракрасного диапазона, обусловленное горячими дырками в Ge и квантовых ямах Ge/Gei-xSix. / В. Я. Алешкин, Л. Е. Воробьев, Д. В. Донецкий и др. // ФТП. 1996. - Т. 30, вып. 11. С. 1981-1992.

61. Внутрирезонаторная спектроскопия гетероструктур Ge/GeixSix в дальнем ИК-диапазоне длин волн / В. И. Шастин, Н. А. Бекин, Р. К. Жукавин и др. // Изв. АН. Сер. физическая. 1999. - Т. 63, № 2. - С. 374-378.

62. Dependence of electron mobility in modulation-doped GaAs-(AlGa)As heterojunction jr. interfaces on electron density and Al concentration // H. L. Stormer, A. C. Gossard, W.

63. Wiegmann, K. Baldwin // Appl. Phys. Lett. 1981. Vol. 39, № 11. - P. 912-914.

64. Far-infrared recombination radiation from impact-ionized shallow donors in GaAs / I. Melngailis, G. E. Stillman, J. O. Dimmock, С. M. Wolfe // Phys. Rev. Lett. 1969. - Vol. 23, № 19.- P. 1111-1114.

65. Salomon, S.N. Far-infrared recombination emission in n-Ge and p-InSb. / S.N. Salomon, H.Y. Fan // Phys. Rev. В.- 1970. Vol. 1, № 2. - P.662-671.

66. Thomas, S. R. Far-infrared recombination radiation from n-type Ge and GaAs / S. R. Thomas, H. Y. Fan // Phys. Rev. B. 1974. - Vol. 9, № 10. - P. 4295-4305.

67. Observation of grating-induced intersubband emission from GaAs/AlGaAs superlattices / M. Helm, E. Colas, P. England et al. // Appl. Phys. Lett. 1988. - Vol. 53, № 18.- P. 1714-1716.

68. Magneto-optical properties of shallow donors in planar-doped GaAs-GaAl As multi-quantum-wells / S. Huant, R. Stepniewski, G. Martinez, et al. // Superlattices and Microstructures 1989. - Vol. 5. - P. 331-335.

69. Magneto-emission from shallow donors in quantum wells / W. Knap, S. Huant, C. Chaubet, B. Etienne // Superlattices and Microstructures 1990. - Vol. 8. - P. 313-316.

70. Люминесценция горячих дырок германия в субмиллиметровом диапазоне длин волн / Берман Л. В., Гавриленко В. И., Красильник 3. Ф. и др. // ФТП. — 1985. Т.t 19, вып.З.-С. 369-377.

71. Галицкий, В.М. Задачи по квантовой механике / Галицкий В.М., Карнаков Б.М., Коган В.И. М.: Наука, 1981.-648 с.

72. Бир, Г. JI. Симметрия и деформационные эффекты в полупроводниках / Г. JI. Бир, Г. Е. Пикус. М.: Наука. - 1972. - 293 с.

73. Reeder, A. A. Effect of conferment on shallow donors and acceptors in GaAs/AIGaAs quantum wells / A. A. Reeder, J.- M. Mercy, B. D. McCombe .// IEEE J. Quant. Electron. 1988. - Vol. 24, № 8 .- P. 1690-1697.

74. On the impurity photoconductivity of unaxially stressed p-Ge / V. Ya. Aleshkin, A. V. Gavrilenko, V. I. Gavrilenko et al. 11 Phys. St. sol. (c). 2003. - Vol. 0, № 2. - P. 680682.

75. Reuszer, A. An optical determination of the ground-state splittings of group V impurities in germanium /А. Reuszer, P. Fisher // Phys. Rev. 1964. - Vol. 135, № 4A. -P. Al 125-A1132.

76. Faulkner, R.A. Higher donor excited states for prolate-spheroid conduction bands: a reevaluation of silicon and germanium / R. A. Faulkner // Phys. Rev. 1969. - Vol. 184, №3.-P. 713-721.

77. Резонансные акцепторные состояния и терагерцовая стимулированная эмиссия в одноосно сжатом р-Ge/ И. В. Алтухов, М. С. Каган, К. А. Королев и др.// ЖЭТФ. -1999.-Т. 115,вып. 1. С.89-100.

78. А43. Резонансные состояния акцепторов в гетероструктурах Ge/GeSi с квантовыми ямами / В. Я. Алешкин, Б. А. Андреев, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева и др. // Известия АН. Сер. физическая. -2001. Т. 65, № 2. - С. 249-251.

79. А44. Cyclotron resonance quantum Hall effect detector / B. A. Andreev, I. V. Erofeeva, V. I. Gavrilenko et al. // Semiconductor Science and Technology. 2001. - Vol. 16, - P. 1-4.

80. А50. Erofeeva, I. V. Time constant of the far IR response of a quantum Hall device / I. V. Erofeeva, V. I. Gavrilenko and S. Komiyama // Nanotechnology. 2001. - Vol. 12, № 5. -P. 453-456.

81. A52. A cyclotron resonance quantum Hall effect detector / B. A. Andreev, I. V. Erofeeva, V. I. Gavrilenko et al. // Physics, Chemistry and Application of Nanostructures. Singapore: World Scientific, 2001. - P. 459-462.

82. А54. Время отклика прибора на основе квантового эффекта Холла на излучение дальнего ИК диапазона // О. Астафьев, В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева и др. // Известия РАН. Сер. физическая. -2002. Т. 66, № 2. - С. 243-246.

83. А55. Localised and resonant states of shallow acceptors in Ge/Gei-xSix multiple-quantum well heterostructures / V. Ya. Aleshkin, B. A. Andreev, V. I. Gavrilenko, I. V. Erofeeva et al. // Physica E. 2002. - Vol. 13, N 2-4. - P. 317-320.

84. А56. Рекомбинационное примесное излучение в гетероструктуре p-Ge/GeSi в дальнем ИК диапазоне / В. И. Гавриленко, И. В. Ерофеева, Д. В. Козлов и др. // Известия АН. Сер. физическая. -2003. Т. 67, №2. - С. 183-185.