Публикации автора

Проведены экспериментальные исследования электрофизических характеристик МДП-структур на основе HgCdTe/CdTe, HgCdTe/CdTe/SiO2/Si3N4 и HgCdTe/CdTe/ZnTe. Для всех структур были определены значения плотностей фиксированного и подвижного зарядов в диэлектрике, а также рассчитана плотность поверхностных состояний вблизи середины запрещенной зоны. Показано, что наилучшая граница раздела наблюдается при использовании в качестве функционального диэлектрика CdTe, сформированного в процессе выращивания гетероэпитаксиальных структур.

Методом малосигнальной фотоЭДС проведены исследования полевой и частотной зависимостей фотосигнала для МДП‐структур на основе варизонного материала кадмий— ртуть—теллур (КРТ), выращенного методом молекулярно‐лучевой эпитаксии (МЛЭ). Определено время жизни неосновных носителей заряда в области пространственного заряда КРТ для различных составов рабочего слоя и различных диэлектрических покрытий. Для МДП‐структур на основе HgCdTe/CdTe, HgCdTe/CdTe/SiO2/Si3N4 и HgCdTe/CdTe/ZnTe n- и p-типов проводимости определен вид зависимости малосигнальной фотоЭДС от напряжения при использовании в качестве функционального диэлектрика слоев CdTe, сформированных в процессе выращивания гетероэпитаксиальных структур.

Рассмотрена модель солнечного элемента на основе p+-i-n+-Si-структуры, включающей слои квантовых точек Ge в собственной области. Для определения эффективности преобразования солнечного элемента проведен расчет фототока в рассматриваемой p+-i-n+‐структуре. В результате расчета дана оценка степени влияния квантовых точек на эффективность преобразования солнечной энергии фотопреобразователя.

Рассчитаны вольт‐фарадные характеристики МДП‐структур на основе эпитаксиального n-Hg0,77Cd0,23Te с учетом вырождения и непараболичности при разных аппроксимациях значений интегралов Ферми‐Дирака. Оценена емкость, связанная с туннелированием через ловушки, для МДП‐структур на основе n-Hg0,775Cd0,225Te. В результате численного решения уравнения Пуассона построены вольт‐фарадные характеристики МДП‐структур на основе эпитаксиального HgCdTe с приповерхностными варизонными слоями, учет наличия которых необходим для правильной интерпретации экспериментальных данных.

Экспериментально исследованы фотоэлектрические и электрофизические характеристики МДП‐структур на основе гетероэпитаксиальной структуры (ГЭС) HgCdTe МЛЭ с неоднородным распределением состава CdТе. Показано, что увеличение состава CdТе на поверхности приводит к увеличению дифференциального сопротивления области пространственного заряда для МДП‐структур на основе p-Hg0,78Cd0,22Te. Наибольшее влияние периодических барьерных областей с резко повышенным составом CdТе на электрические характеристики МДП‐структур на основе n-Hg0,7Cd0,3Te проявляется при расположении этих областей вблизи границы раздела диэлектрик—полупроводник.

Рассмотрено влияние различных видов облучения на свойства твердых растворов теллуридов кадмия и ртути. Показано, что данный материал практически не теряет своих качеств при облучении потоками электронов до 1017 см-2 и гамма‐квантами дозами до 106 Р. Механизмы образования электрически активных радиационных дефектов (РД) сходны в эпитаксиальных пленках и в объемном материале. Наблюдаемые отличия результатов облучения на эпитаксиальных пленках с переменным составом и объемном материале обусловлены различной динамикой накопления электрически активных РД

В работе представлено описание теоретической модели расчёта спектров фотолюминесценции структур на основе CdxHg1-xTe (КРТ), выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) и содержащих потенциальные и квантовые ямы (КЯ). В основу модели положен расчёт зонной диаграммы посредством самосогласованного решения уравнений Пуассона и Шрёдингера. Особенностью представленной модели является, в частности, то, что при расчётах была учтена зависимость электронного сродства от состава КРТ.

Анализируются возможности создания фоточувствительных структур с квантовыми точками Ge/Si для оптоэлектроники. Даются рекомендации по условиям роста, необходимым для получения максимальных обнаружительной способности фотоприемников и КПД солнечных элементов на квантовых точках. Показано, что для достижения оптимальных характеристик фотоприемников следует выращивать квантовые точки при достаточно высоких температурах, а для увеличения коэффициента преобразования солнечных элементов при относительно низких температурах роста.

В данной статье представлен анализ имеющихся в настоящее время экспериментальных работ по получению лазерной генерации в структурах CdxHg1-xTe (КРТ) с множественными квантовыми ямами (МКЯ), выращенных методом молекулярнолучевой эпитаксии (МЛЭ). Для рассмотренных структур было проведено моделирование электронного спектра носителей заряда в квантовой яме, рассчитаны энергии оптических переходов и дана интерпретация наблюдаемых в экспериментах пиков спонтанного и стимулированного излучения.

Экспериментально исследован адмиттанс МДП-структур на основе МЛЭ p-HgCdTe (x = 0,22—0,23) в широком диапазоне частот и температур. Дифференциальное сопротивление области пространственного заряда для МДП-структуры на основе p-HgCdTe, легированного As, ограничено процессами туннельной генерации в диапазоне температур 8—100 К. Для МДП-структур на основе пленки p-HgCdTe, в которой произошла конверсия типа проводимости после отжига, сопротивление области пространственного заряда определяется генерацией Шокли-Рида в диапазоне температур 50—77 К.

Экспериментально исследована полная проводимость МДП-структур на основе МЛЭ n-HgCdTe в широком диапазоне частот и температур. Наличие варизонного слоя в МДП-структурах на основе n-HgCdTe (x = 0,22—0,23) приводит к эффективному подавлению процессов туннелирования через глубокие уровни. Дифференциальное сопротивление области пространственного заряда в сильной инверсии для МДП-структур на основе n-HgCdTe (x = 0,22—0,23 с варизонным слоем, а также x = 0,31—0,32) ограничено процессами генерации Шокли-Рида в диапазоне температур 8—77 К.

В данной работе проведен расчет шумовых и сигнальных характеристик фотоприемников инфракрасного диапазона на основе материала с квантовыми точками германия на кремнии. Оценивается темновой ток через такие структуры, обусловленный тепловой эмиссией носителей и туннелированием носителей в поле, а также обнаружительная способность фотодетектора в приближении работы в режиме ограничения генерационно-рекомбинационными шумами. Предлагаются ростовые условия в методе молекулярно-лучевой эпитаксии, благоприятные для создания массивов квантовых точек, которые в дальнейшем могут использоваться для создания инфракрасных фотодетекторов.