Существенная зависимость энергии связи мелкой донорной примеси от ее расположения в асимметричной системе теннельно-связанных квантовых ям определяется главным образом структурой одноэлектронных огибающих функций и различием диэлектрических проницаемостей материалов квантовых ям и барьеров. Предложена эффективная методика расчета энергий связи и огибающих функций мелких донорных состояний в гетероструктурах типа I с достаточно узкими ямами и барьерами. Выполнены расчеты применительно к структурам AlxGa1-xAs--GaAs с двумя и большим количеством квантовых ям без ограничений на соотношения между их размерами.

Проведены экспериментальные исследования и численное моделирование процесса двустороннего легирования пластины p-CdTe мелкими донорами при ее отжиге в парах кадмия. Установлен ряд особенностей этого процесса--- корреляция в полосах низкотемпературной фотолюминесценции между разгоранием линии экситона, связанного на доноре, и гашением акцепторной линии, присущих рекомбинации на примеси Iгруппы таблицы Д.И.Менделеева, находящейся в междоузлиях и узлах Cd соответственно; существенное влияние диффузии на профиль распределения доноров. Полученные результаты позволяют оптимизировать процесс отжига.

По методу эффекта поля в температурном интервале T=77/ 300 K исследована эффективная плотность мелких пограничных состояний Nss в короткоканальных (0.5/ 5 мкм) транзисторах типа Si-MNOS и полевых--- на основе GaAs с повышенной (более1012 см-2) концентрацией зарядов, встроенных в подзатворном диэлектрике. Обнаружена особенность Nss в виде пика, выраженная тем более отчетливо, чем ниже температура, выше концентрация встроенного заряда и короче затвор. Безотносительно к изменению перечисленных параметров, а также толщины подзатворного диэлектрика и отношения длины канала к его ширине этот пик проявляется при одних и тех же значениях проводимости каналов G~ q2/h. При этом энергетическая глубина пика плотности состояний (~ 40/ 120 мэВ) изменяется пропорциональноT, что выходит за рамки представлений о пограничных состояниях, обусловленных как сильным флуктуационным потенциалом, так и дефектами и ловушками. Результаты интерпретируются в рамках перколяционной теории проводимости сильно разупорядоченных систем. Представляется, что особенность связана с переходом от проводимости двумерной эффективной среды, имеющей место в условиях электронного экранирования флуктуационного потенциала, к проводимости по квазиодномерному потенциальному желобу, образуемому в условиях сильного флуктуационного потенциала локальными областями с пониженным потенциалом.

В рамках модели полностью истощенной базы построена строгая аналитическая теория блокирующего состояния тиристоров и транзисторов с электростатическим управлением и мелким планарным затвором произволной ширины. Получены формулы для зависимостей подпороговых токов и коэффициента блокирования g от потенциалов электродов и параметров прибора: ширины истока и затвора, толщины и легирования базы. Показано, что достаточно сильное легирование не только влияет на параметры вольт-амперной характеристики и величину g, но и качественно изменяет вид вольт-амперной характеристики вблизи порога.

Вариационным методом рассчитаны положения резонансных и локализованных энергетических уровней мелкой акцепторной примеси в одноосно-сжатом германии в пределе больших давлений. Приведена зависимость положения этих уровней от приложенного давления.

Исследованы спектры субмиллиметровой фотопроводимости напряженных многослойных гетероструктур Ge/Ge1-xSix (x~ 0.1), обусловленной возбуждением мелких акцепторных примесей. Установлено, что спектры смещаются в длинноволновую область по сравнению спектрами объемного p-Ge вследствие расщепления подзон легких и тяжелых дырок в слоях германия из-за встроенной деформации и размерного квантования. Вариационным методом выполнены расчеты энергетических спектров мелких акцепторов в объемном германии для случая одноосного растяжения, "эквивалентного" деформации слоев германия в гетероструктурах. Показано, что развитый подход дает удовлетворительное описание спектров в широких ямах (шириной dGe~ 800 Angstrem); в более узких квантовых ямах (dGe~ 200 Angstrem) проведенные расчеты позволяют качественно интерпретировать наблюдаемые линии и полосы фотопроводимости.

Исследована однофононная рекомбинация носителей на мелкие примесные состояния в параболических квантовых ямах в продольном электрическом поле. Показано, что в размерно-ограниченных системах процессы однофононной рекомбинации происходят более активно, чем в объемном материале. Обсуждается возможность электроиндуцированного одноквантового перехода, возникающего в размерно-ограниченной системе.

Последовательное применение теории возмущений к решению уравнения Шредингера, описывающего состояние мелкого донора в многодолинных полупроводниках, позволило получить секулярное уравнение, порядок которого равен числу долин. Решение этого уравнения дает как характер, так и величины расщепления основного состояния донорного центра. Матричные элементы междолинного взаимодействия, входящие в секулярный детерминант, строились в представлении псевдофункций Блоха. Псевдоволновые функции вычислялись как собственные векторы системы уравнений метода эмпирического псевдопотенциала (65плоских волн). Матричные элементы на псевдофункциях Блоха оказались существенно отличными от таковых на плоских волнах. Возмущающий потенциал примесного центра аппроксимировался как точечный экранированный кулоновский потенциал. Численные расчеты проиллюстрированы на примере мелких изохронических доноров группы вGe иSi. Наши результаты очень хорошо согласуются с экспериментальными данными для наинизшего уровня A1(1) и отличаются на 14--15% для уровней T1(3)иE(2).

В модели полностью обедненного слоя получены аналитические зависимости равновесных распределений мелкой примеси, электрического поля и потенциала в приповерхностной области полупроводника. Результаты расчета были применены для оценки изменения параметров структуры конечного размера. Получено, что в данном приближении возможно уменьшение концентрации электрически активных дефектов в несколько раз для полупроводниковых слоев толщиной ~1 мкм.

Теоретически исследована зависимость энергий локализованных состояний акцепторов в квантовых ямах (напряженных слоях Ge в гетероструктурах Ge/Ge1-xSix) от ширины квантовой ямы и от положения в ней. Проведен расчет спектра примесного поглощения в дальнем инфракрасном диапазоне. Сопоставление результатов расчета с наблюдаемыми спектрами фотопроводимости позволило оценить распределение акцепторов по квантовой яме, в частности сделать вывод о том, что акцепторы могут в значительной мере концентрироваться вблизи гетерограниц. Выполнен расчет спектра поглощения с учетом резонансных примесных состояний, позволивший объяснить наблюдаемые особенности в коротковолновой области спектра фотопроводимости переходами на резонансные энергетические уровни, "привязанные" к верхним подзонам размерного квантования.