Проведено систематическое исследование влияния внутренних механических напряжений на параметры светодиодов из арсенида галлия. Светоизлучающие структуры выращивались методом жидкофазной эпитаксии из ограниченного объема раствора--расплава GaAs вGa. Раствор--расплав легировался кремнием или кремнием и оловом. Показано, что величина и знак внутренних механических напряжений в эпитаксиальном слое определяються концентрацией примеси в растворе--расплаве. Светодиоды, изготовленные из эпитаксиальных структур с минимальными внутренними механическими напряжениями, имеют максимальную квантовую эффективность и наименьшую скорость деградации параметров. Предложена модель перестройки дефектной структуры арсенида галлия, описывающая наблюдаемые явления.

Произведена теоретическая оценка размеров микровключений второй фазы в твердотельной матрице, наличие которых характерно для полупроводниковых соединений AIIIBV, AIIBVI, AIVBVI и их производных. Получена рабочая формула, связывающая температурный сдвиг пика внутреннего трения, обусловленного изменением формы включений под действием знакопеременных упругих напряжений, с линейными размерами включений. Результаты подтверждаются данными по низкочастотному внутреннему трению в SnTe.

Проведено исследование структурных свойств и пространственных неоднородностей слоев AlxGa1-xN, выращенных на сапфировых подложках(0001) методом газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений. Обнаружено неравномерное распределение Al по толщине эпитаксиальных слоев, полученных при постоянных потоках ростовых компонент. На основе данных рентгенодифракционного анализа и катодолюминесценции предложена модель формирования слоев с композиционным профилем. Установлено, что однородные образцы удается получить путем увеличения потока триметилалюминия на начальной стадии роста слоя относительно всего последующего процесса роста. Показано, что снижение скорости роста позволяет уменьшить напряжения в эпитаксиальном AlxGa1-xN-слое. Обсуждается влияние напряжений на люминесцентные свойства выращенных слоев.

Исследованы зависимости чувствительности поверхностно-барьерных гетероструктур типа p-Cu1.8S/n-AIIBVI от энергии возбуждающих квантов света или ускоренных моноэнергетических потоков электронов. Предложена методика определения и найдены экспериментально значения средней энергии внутренней ионизацииvarepsilon для прямозонных соединений AIIBVI. Показано, что связьvarepsilon с шириной запрещенной зоны полупроводника выражается зависимостью varepsilon=2.5Eg.

Исследовано изменение температурных спектров внутреннего трения и эффективного модуля сдвига в монокристаллическом кремнии в интервале20--400oC в зависимости от времени отжига при400oC. Показано, что в процессе отжига в спектрах поглощения появляются и увеличиваются, по мере выдержки, устойчивые максимумы, обусловленные миграцией точечных дефектов и их комплексов. Высказано предположение о возможной природе обнаруженных эффектов.

На основе методов псевдопотенциала и матрицы рассеяния изучено влияние внутренних полей на туннельный ток в нитридных структурах w-GaN/AlxGa1-xN(0001) с напряженными барьерными слоями. Показано, что в симметричных двухбарьерных структурах спонтанная поляризация и пьезоэлектрическое поле приводят к асимметрии вольт-амперной характеристики при изменении направления внешнего поля, а в несимметричных структурах, дополнительно к этому, вызывают зависимость тока от расположения слоев вдоль полярной оси. Вограниченных сверхрешетках внутренние поля формируют штарковскую лестницу электронных состояний, которая проявляется в пиках тока при относительно слабом внешнем поле (~10 кВ/см). Выраженные особенности в туннельном токе наблюдаются при толщинах слоев, примерно в2раза меньших по сравнению со структурами GaAs/AlGaAs(001). Зависимость туннельного тока от толщины и положения слоев, температуры и степени легирования объяснена из анализа эффекта Штарка для резонансных состояний.

Предложен новый способ получения пористого кремния, использующий вкачестве источника тока разность потенциалов, которая возникает между погруженными враствор электролита пластиной кремния иплатиновым контрэлектродом. Добавка перекиси водорода вэлектролит на основе плавиковой кислоты иэтанола позволяет управлять плотностью тока процесса иизготавливать фотолюминесцентные слои без применения внешнего источника тока.

Исследованы спектры низкочастотного внутреннего трения и поведение эффективного модуля сдвига Geff(T) в монокристаллическом кремнии, выращенном по методу Чохральского, после механической и химико-механической обработок поверхности и после естественного старения при комнатных температурах в течение длительного времени. Показано, что механическая обработка поверхности Si приводит к инициации необычных структурных фазовых превращений, сопровождающихся обратным гистерезисом зависимости Geff(T). Высказано предположение о том, что такое поведение Geff(T) связано с образованием несоразмерных фаз. Обнаружено также, что старение при комнатной температуре в течение более 10 000 ч приводит к началу распада пересыщенного твердого раствора кислорода в Si и возникновению в образцах существенных напряжений, инициирующих структурные фазовые превращения.

Исследованы внутренние оптические потери в мощных полупроводниковых лазерах на основе квантово-размерных гетероструктур раздельного ограничения. На основании расчетов показано, что основная доля внутренних оптических потерь приходится на активную область и эмиттеры. Увеличение толщины волновода и длины резонатора лазера приводят к снижению внутренних оптических потерь. Рассмотрены два подхода в конструировании лазерных гетероструктур, проведена оптимизация гетероструктур. Установлено, что различие внутренних оптических потерь в лазерах на подложках из фосфида индия и арсенида галлия связано с большим сечением рассеяния фотонов дырками в фосфиде индия. Показано хорошее согласие экспериментальных и расчетных значений величин внутренних оптических потерь в лазерах на подложках арсенида галлия и фосфида индия.

Теоретически и экспериментально исследованы внутренние оптические потери в лазерных гетероструктурах раздельного ограничения со сверхшироким волноводом (более 1 мкм). Установлено, что асимметричное положение активной области в сверхшироком волноводе снижает величину фактора оптического ограничения для мод высших порядков и увеличивает для них пороговую концентрацию на 10-20%. Показано, что только в асимметричных гетероструктурах раздельного ограничения расширение волновода более 1 мкм ведет к снижению внутренних оптических потерь. Васимметричном волноводе толщиной4 мкм расчетное значение внутренних оптических потерь достигает ~0.2 см-1 (lambda~1.08 мкм). Минимальное значение внутренних оптических потерь ограничено фундаментальным пределом и определяется потерями на рассеяние на свободных носителях заряда при концентрации прозрачности в активной области. Васимметричных лазерных гетероструктурах раздельного ограничения со сверхшироким волноводом (1.7 мкм), изготовленных методом МОС-гидридной эпитаксии, достигнута величина внутренних оптических потерь 0.34 см-1. Получена генерация на основной поперечной моде за счет существенного различия между пороговыми концентрациями фундаментальной моды и мод высших порядков. На основе полученных гетероструктур в лазерах с апертурой 100 мкм и длиной резонатора Фабри-Перо ~3 мм достигнуты рекордная мощность излучения 16 Вт в непрерывном режиме генерации и максимальное значение кпд--- 72%.