Проведены измерения плотности и пористости синтетических опалов с диаметром шаров 315 и 1000 nm в зависимости от температуры отжига. При температурах отжига до 500oC значения кажущейся плотности пористости остаются практически неизменными, далее при температурах до 950oC плотность плавно увеличивается, а пористость соответственно уменьшается за счет схлопывания нанопор, обусловленных субструктурой шаров. Дальнейший рост температуры отжига приводит к резкому увеличению плотности опалов вплоть до величины 2.22 g/cm3 (плотность аморфного кремнезема) и исчезновению открытой микропористости, обусловленной пустотами между шарами. Дифференциально-термический и термогравиметрический анализы показали, что порошки SiO2 частиц со средним размером 315 и 1000 nm могут иметь соответственно двух- и трехуровневую систему микро- и нанопор. Работа выполнена при поддержке ИНТАС (проект N 2002-796) и РФФИ (проект N 04-02-97263). PACS: 61.66.Fn, 61.72.Cc

Проведено исследование магнитных и магнитоупругих свойств в сильных магнитных полях монокристаллов электронно-легированных редкоземельных манганитов La1-xSrxMnO3. Обнаружены индуцированные сильным магнитным полем фазовые переходы из антиферромагнитной фазы A-типа в антиферромагнитную фазу C-типа для состава x=0.65. Аналогичный фазовый переход наблюдался и для состава x=0.8, где предположительно происходит переход из антиферромагнитной фазы C-типа в антиферромагнитную фазу G-типа. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ (N 03-02-16445-a). PACS: 71.27.+a, 71.30.+h

Структуры с самоорганизованными квантовыми точками Ge/Si, выращенные при помощи молекулярно-лучевой эпитаксии, подвергались импульсному воздействию пикосекундным лазером. Изменения в колебательном спектре наноструктур, обусловленные внешним воздействием, изучены методом комбинационного рассеяния света. Анализ спектров комбинационного рассеяния света, измеренных вдоль обработанной области с микронным разрешением, указывает на перемешивание атомов Ge и Si и изменение встроенных механических напряжений в квантовых точках. PACS: 78.30.Am, 78.67.Hc

Отмечено, что основной причиной, приводящей к деградации монокристаллов Si после нагрева, являются структурные преобразования, связанные с частичным превращением алмазоподобного Si в кремний со структурой белого олова. Причиной этих превращений, наблюдаемых при высоких давлениях, является возникновение многочисленных очагов концентрации напряжений вследствие анизотропии теплового расширения различно ориентированных микрообъемов кристалла. В этих очагах возможно достижение высоких давлений, необходимых для указанного фазового перехода. Высказано соображение, что предотвращение процесса структурных превращений, приводящих к деградации электрофизических свойств Si, возможно путем легирования его переходными либо редкоземельными металлами, повышающими энергию межатомного взаимодействия и за счет этого уменьшающими коэффициент термического расширения. Выбор легирующих добавок обоснован расчетами энергии связи и зарядовой плотности на основе системы неполяризованных ионных радиусов.

Исследованы туннельные эффекты в спектрах люминесценции и электрических свойствах голубых светодиодов на основе гетероструктур InGaN/AlGaN/GaN. Туннельное излучение в области энергий 2.1/ 2.4 эВ преобладает при малых токах (

Исследованы спектры люминесценции p-n-гетероструктур InGaN/AlGaN/GaN при обратном смещении, достаточном для ударной ионизации. Инжекционная люминесценция светодиодов с такими структурами была изучена ранее. В активном слое InGaN гетероструктур существует сильное электрическое поле, и при малом обратном смещении преобладает туннельная составляющая тока. Лавинный пробой начинается при напряжениях Vth>8/10 В, т. е. ~3Eg (Eg--- ширина запрещенной зоны), в отличие от слабо легированных структур. Спектры излучения имеют коротковолновый край, соответствующий ширине запрещенной зоны GaN (3.40 эВ), и максимумы в области 2.60/2.80 эВ, соответствующие максимумам спектров инжекционной люминесценции в активном слое. Длинноволновый край спектров в области 1.7/1.8 эВ может быть связан с глубокими уровнями рекомбинации. Обсуждаются механизмы рекомбинации горячей электронно-дырочной плазмы в сильных электрических полях p-n-гетероструктур.

Исследованы изменения спектров люминесценции и электрических свойств светодиодов на основе гетероструктур InGaN/AlGaN/GaN в процессе длительной работы. Изучались голубые и зеленые светодиоды с одиночными квантовыми ямами InGaN в течение 102/ 2· 103 ч при токах до80 мА. Обнаружено увеличение интенсивности люминесценции при рабочих токах (15 мА) на 1-й стадии старения (100/ 800 ч) и медленное падение--- на 2-й. Наибольшие изменения спектров наблюдались при малых токах (

Исследованы спектры люминесценции светодиодов на основе гетероструктур InGaN/AlGaN/GaN с множественными квантовыми ямами в диапазоне токов J=0.15 мкА--150 мА. Сравнительно большой квантовый выход излучения при низких J (Jmax=0.5/ 1 мА) обусловлен малой вероятностью безызлучательного туннельного тока. Вольт-амперные характеристики J(V) исследованы при J=10-12-10-1 А; они аппроксимированы функцией V=varphi k+mkT[ln(J/J0)+(J/J1)0.5]+J· Rs. Часть V~(J/J1)0.5 и измерения динамической емкости свидетельствуют о влиянии i-слоев, прилегающих к активному слою. Спектры описаны моделью двумерной плотности состояний с экспоненциальными хвостами в МКЯ. По коротковолновому спаду спектра голубых диодов определено повышение T при увеличении J: T=360-370 K при J=80-100 мА. В зеленых светодиодах обнаружена полоса при 2.7--2.8 эВ, проявляющаяся при больших J; предлагается объяснение этой полосы разделением фаз с различным содержанием In в InGaN.

Впервые исследована кинетика изменения сопротивления монокристаллов PbTe(Ga) с уровнем Ферми, изначально стабилизированным внутри запрещенной зоны, при их отжиге при температурах до 400oC. Показано, что отжиг кристаллов уже в течение нескольких минут при температуре 200-250oC приводит к трансформации полуизолирующего при низких температурах материала в сильно вырожденный полупроводник с концентрацией свободных электронов ~ 1018 см-3, т. е. к распаду DX-подобных примесных центров, определяющих эффект стабилизации уровня Ферми внутри запрещенной зоны в PbTe(Ga). Определена энергия активации, соответствующая этому процессу. При высокотемпературном отжиге при температуре порядка 400oC имеется тенденция к частичному восстановлению полуизолирующих свойств.

Исследованы квантовый выход и спектры люминесценции светодиодов на основе гетероструктур InGaN/AlGaN/GaN с множественными квантовыми ямами в диапазоне токов J=10-6-10-1 А. Светодиоды фирмы HewlettPackard имели небольшой разброс квантового выхода излучения(± 15%) при рабочих токах (J~ 10 мА). Различия связаны с разной зависимостью интенсивности излучения от тока и напряжения вследствие различия распределения заряженных центров в области пространственного заряда структур и разной роли туннельной компоненты тока при малых напряжениях. При J=<sssim 100 мкА в диодах с малой толщиной области пространственного заряда (=<sssim 120 нм) обнаружена полоса туннельного излучения, энергетическое положение максимума которой homegamax=1.92-2.05 эВ соответствует напряжению. Положение основного максимума homegamax=2.35-2.36 эВ в спектрах при малых токах(J=0.05-0.5 мА) не зависит от напряжения и объясняется излучательными переходами в локализованных состояниях. Спектральная полоса сдвигается с током при J>1 мА (homegamax=2.36-2.52 эВ); форма полосы описана в модели заполнения хвостов двумерной плотности состояний, обусловленных флуктуациями потенциала. Рассчитана энергетическая диаграмма структуры с множественными квантовыми ямами, которая объясняет 4параметра модели рекомбинации в хвостах двумерной плотности состояний.