Фотогенерація і рекомбінація нерівноважних носіїв заряду в напівпровідникових наногетероструктурах Si(1-x)Gex/Si та InxGa(1-x)As/GaAs.
01.04.05 – оптика, лазерна фізика
д.ф.-м.н

Дисертацію присвячено вивченню процесів фотогенерації та рекомбінації нерівноважних носіїв заряду і встановленню механізмів фотопровідності у напівпровідникових гетероструктурах SiGe/Si та InGaAs/GaAs з квантово-розмірними об’єктами. У роботі узагальнено результати досліджень морфологічних, структурних, оптичних та електричних властивостей напівпровідникових наногетероструктур Si(1-x)Gex/Si та InxGa(1-x)As/GaAs. Показано, що фотопровідність наногетероструктур SiGe/Si в інфрачервоному діапазоні в залежності від компонентного складу, розміру та величин механічних напружень наноострівців Si1-xGex визначається міжзонними або внутрішньозонними переходами за участю локалізованих станів валентної зони наноострівців. Вперше виявлено ефекти залишкової провідності та оптичного гасіння провідності в гетероструктурах SiGe/SiO2/p-Si з нанокластерами SiGe пов‘язані з варіаціями електростатичного потенціалу в p-Si та оптичною перезарядкою станів інтерфейсу SiO2/Si та нанокластерів SiGe. Встановлено, що додатній заряд, захоплений наноострівцями SiGe, впливає на термічно активований обмін дірками між станами змочувального шару та наноострівців і загалом визначає провідність p-i-n гетероструктур Si/Ge при низьких температурах. Визначено електронний спектр інтерфейсних станів у найближчому оточенні GaAs гетероструктур InGaAs/GaAs з квантовими точками і квантовими нитками та показано, що ці стани є центрами прилипання для електронів і визначають високу фоточутливість та довготривалу кінетику фотопровідності. Вперше виявлено ефект оптичного гасіння фотопровідності в багатошарових наногетероструктурах InGaAs/GaAs ,зумовлений оптичною перезарядкою EL2 центрів та варіаціями ширини забороненої зони в проміжних шарах GaAs.
Ключові слова: фотоелектричні властивості, наноострівці, гетероструктури, квантові точки, квантово-розмірні ефекти, фотопровідність, фотолюмінесценція, оптичне гасіння провідності.