Изучено магнетосопротивление (МС) сильно легированного и компенсированного Ge : As вблизи перехода металл--изолятор как на металлической, так и на изоляторной его стороне. Измерения проводились на сверхвысоких частотах, для чего была использована бесконтактная техника электронного парамагнитного резонанса. Полевые и температурные зависимости производной МС в металлических образцах выявляют две главные особенности эффекта: отрицательное МС в слабых полях, возникающее в результате слабой локализации, и положительное МС в сильных полях, возникающее в результате взаимодействия электронов в диффузионном канале. В изоляторных образцах наблюдается только слабое отрицательное МС с поведением, характерным для слабых полей. Результаты сравниваются с теорией квантовых поправок.

Найдены численные решения уравнения Шредингера с открытыми граничными условиями, позволяющие описать когерентную генерацию резонансно-туннельного диода в широком интервале частоты и амплитуды полей. В линейном по полю приближении и адиабатическом пределе численные результаты совпадают с аналитическими результатами с высокой точностью. Найдена мощность генерации в зависимости от тока и параметров резонансно-туннельного диода. Показано, что в квантовом режиме возможна генерация большой мощности на частотах, превышающих ширину уровня, т. е. в терагерцовом диапазоне.

Впервые экспериментально обнаружены СВЧ колебания напряжения вгигагерцовом диапазоне при прохождении обратного тока длительностью~300 нс иплотностью несколькокА/см2 через кремниевый p+\kern-1pt-p-n+-диод без базы. Теоретически рассмотрен механизм возникновения таких колебаний. Показано, что частота и глубина модуляции СВЧ колебаний определяются плотностью тока иградиентом концентрации легирующей примеси в плоскости p-n-перехода.

Теоретически изучены нелинейный отклик и когерентная генерация резонансно-туннельного диода вшироком интервале частот и амплитуд полей для реальных структур и при постоянном напряжении смещения. Показано, что результаты хорошо качественно согласуются с идеализированной моделью, если ширины резонансного уровняGamma в квантовых ямах одинаковы. Таким образом, в \glqq квантовом\grqq режиме генерация терагерцовых полей большой мощности возможна и в реальных условиях. Вработах также явно найдено, что время установления тока в резонансно-туннельном диоде равно обратной величинеGamma.

Врамках последовательной квантово-механической модели численно найдены отклик и мощность когерентной генерации резонансно-туннельного диода в широком интервале частот с учетом межэлектронного взаимодействия. Показано, что \glqq квантовый режим\grqq генерации сохраняется и при учете межэлектронного взаимодействия. Таким образом, возможна генерация большой мощности на частотах, превосходящих ширину резонансного уровня. В\glqq классическом \grqq режиме следует ожидать даже улучшения параметров генерации, вчастности уменьшения порога генерации. Это связано с ростом отрицательной дифференциальной проводимости из-за межэлектронного взаимодействия.

Доказано существование \glqq магнитопробойных\grqq частот осцилляций Шубникова--де-Гааза вслоистых зарядово-упорядоченных кристаллах. Проведена классификация \glqq магнитопробойных\grqq частот.

Предлагается новый метод определения объемного времени жизни неосновных носителей заряда в слитках монокристаллического кремния. Измеренный на сверхвысокой частоте сигнал фотопроводимости, нормированный по его начальному значению, сравнивается с результатами расчета полного числа избыточных носителей заряда N(t)/Nst, где Nst соответствует квазистационарной фотопроводимости. Местоположение точки пересечения кривой релаксации фотопроводимости и зависимости N(t=tau)/Nst определяет объемное время жизни tau=tauv. Измерения проводились на слитках кремния, полученных методом бестигельной зонной плавки и методом Чохральского, с различной величиной удельного электрического сопротивления. Представленные результаты измерений хорошо согласуются с расчетом.

Исследованы характеристики омических контактов на основе InGaAs в планарных диодах на полупроводниковых сверхрешетках с малой площадью активной области (1-10 мкм2). Диоды изготавливались на основе коротких (18или30периодов) высоколегированных (1018 см-3) GaAs/AlAs-сверхрешеток с шириной минизоны24.4 мэВ. Величина приведенного сопротивления омического контакта при комнатной температуре составила 2·10-7 Ом·см2. Показано, что свойства созданных планарных диодов позволят в дальнейшем использовать их в полупроводниковых приборах, функционирующих в терагерцовой области частот в широком диапазоне температур (4-300 K).

Проведен подробный анализ оптических характеристик лазера с двойным вертикальным резонатором, использующим решеточную нелинейность структуры GaAs/AlGaAs для генерации излучения в средней части инфракрасного диапазона. Определены условия, позволяющие в непрерывном режиме реализовать мощность излучения~0.1 мВт на длине волны13 мкм при плотности тока накачки5 кА/см2.

Проанализирована возможность создания лазера с вертикальным резонатором, в котором для генерации излучения дальнего инфракрасного диапазона используется трехволновое смешение на решеточной нелинейности системы GaAs / AlGaAs. Показано, что применение двойного брэгговского резонатора с параметрами, удовлетворяющими настройке как на частоты высокочастотных колебаний--- источников нелинейной поляризации,--- так и на разностную частоту позволяет увеличить интенсивность излучения в дальнем инфракрасном диапазоне. Плотность мощности оптического излучения с длиной волны 49.5 мкм составляет приблизительно 5·10-4 мкВт / мкм2 при плотности тока накачки 5 кА / см2. Для токовой накачки предложено использовать внутрирезонаторные контакты, расположенные вблизи узла волны на разностной частоте, что позволяет свести к минимуму поглощение излучения свободными носителями заряда.