Исследована кинетика релаксации фотопроводимости селективно легированных гетероструктур AlGaAs / GaAs, связанная с перезарядкой структурных дефектов с глубокими уровнями (EL2- и DX-центров). Установлено, что фотоиндуцированная перезарядка глубоких центров приводит к накоплению на них как положительного, так и отрицательного зарядов и таким образом вызывает положительную и отрицательную остаточную фотопроводимость. Положительные и отрицательные заряды накапливаются в разных частях гетероструктуры и характеризуются разными временами релаксации, по-разному зависящими от температуры. С этим связан немонотонный характер релаксации остаточной фотопроводимости и немонотонные температурные зависимости. Выяснено, что презарядка EL2-центров приводит к отрицательной остаточной фотопроводимости в области температур 180/300 K. При температурах ниже 180 K наблюдается отрицательная фотопроводимость, связанная с возбужденными состояниями DX-центров.

Анализируются полученные к настоящему времени результаты по исследованию параметров глубоких центров в 6H- 4H- и 3C-SiC. Приведены данные по энергиям ионизации и сечениям захвата центров как образующихся при легировании SiC различными типами примеси или в процессе облучения, так и собственных дефектов. Рассмотрено участие обнаруженных центров в процессах излучательной и безызлучательной рекомбинации. Проведенный анализ литературных источников показывает значительное влияние, которое собственные дефекты кристаллической решетки SiC оказывают как на формирование глубоких центров, так и на свойства самих эпитаксиальных слоев--- уровень их легирования и политипную однородность.

Сообщается о результатах исследования структуры, содержащей один массив квантовых точек InAs в матрице GaAs, методами вольт-фарадной спектроскопии и нестационарной спектроскопии глубоких уровней, фотолюминесценции, а также просвечивающей электронной микроскопии. Было обнаружено присутствие в слоях GaAs, выращенных при низкой температуре, кластера взаимодействующих бистабильных дефектов. Обнаружен эффект контролируемой и обратимой метастабильной заселенности энергетических состояний квантовой точки и моноэнергетического поверхностного состояния, зависящей от температуры и условий изохронного отжига. Он связывается с присутствием бистабильных ловушек с самозахватом (self--trapped) дырок. С помощью измерений методом нестационарной спектроскопии глубоких уровней обнаружено изменение термоионизационной энергии эмиссии дырок с поверхностных состояний гетерограницы InAs/GaAs и смачивающего слоя при увеличении напряжения обратного смещения. Было сделано предположение, что эти изменения обусловлены встроенным электростатическим полем диполя, который может образоваться как дырками смачивающего слоя, с одной стороны, так и ионизованными уровнями, расположенными вблизи с гетерограницей.

На установке молекулярно-пучковой эпитаксии ЭП-1302 выращены предельно легированные железом гетероструктуры, содержащие объемные слои GaAs и AlxGa1-xAs, а также GaAs / AlGaAs-сверхрешетки. Анализ измеренных методом масс-спектрометрии вторичных ионов профилей вхождения железа показал, что при росте на ориентированных в плоскости [100] подложках предельные концентрации железа для слоев GaAs, а также для GaAs / AlGaAs-сверхрешеток оказываются на 2 порядка меньшими, чем для тройного раствора AlGaAs. Обнаружено, что радикальное увеличение предельной концентрации Fe (вплоть до 5· 1018 см-3) в GaAs / AlGaAs-сверхрешетках может быть достигнуто при росте на подложках, вырезанных с 3o отклонением от плоскости [100]. Существенно, что при таких высоких уровнях легирования в спектрах низкотемпературного (10 K) поглощения и фотолюминесценции сверхрешеток сохраняются узкие экситонные линии. Проанализированы возможные механизмы селективного внедрения железа в GaAs / AlGaAs-гетероструктуры.

Поглощение света при фотоионизации глубоких примесных центров в гетероструктурах с квантовыми ямами теоретически исследовано в рамках модели предельно локализованного потенциала. Найдены аналитические выражения сечения фотоионизации для перпендикулярной и параллельной относительно оси структуры поляризации света в пренебрежении влиянием потенциала примеси на электронные состояния, принадлежащие сплошному спектру. Качественно изучена частотная зависимость сечения вблизи порога поглощения от зарядового состояния примеси после фотоионизации, а также от положения примеси в структуре и профиля легирования.

Исследуется методика определения параметров глубоких центров по релаксационной задержке лавинного пробоя p-n-перехода. Используемый метод не накладывает ограничений на соотношение концентраций глубоких центров и легирующих примесей и может быть использован в тех случаях, когда вольт-фарадная характеристика образца плохо контролируется, либо эквивалентная схема p-n-перехода является сложной. Это может быть вследствие сильно компенсированных базовых областей, наличия высокоомных слоев или несовершенных омических контактов. Возможности метода проиллюстрированы на примере определения параметров акцепторного уровня золота в p+-n-n+-структурах с высоким содержанием золота (NAu=0.9Nd).

Проведен анализ многофононного термополевого захвата термически равновесных носителей заряда на глубокие центры, расположенные в обедненной области полупроводника. Показано, что в случае сильной электрон-фононной связи многофононный захват с предварительным туннелированием электрона под потенциальный барьер области обеднения происходит с меньшей скоростью, чем прямой многофононный захват в нейтральном объеме полупроводника, а в случае слабой электрон-фононной связи скорость захвата в обедненной области полупроводника может превысить скорость захвата в нейтральном объеме на несколько порядков. Результаты экспериментального исследования процессов захвата в легированном кремнием AlGaAs указывают на сильную электрон-фононную связь в DX-центрах.

Исследованы гальваномагнитные свойства сплавов Pb1-xGexTe (0.04=< x=< 0.08), легированных галлием. Показано, что введение галлия индуцирует появление в запрещенной зоне сплавов глубокого примесного уровня, энергетическое положение которого зависит от содержания германия в сплаве. Предложена модель, предполагающая, что легирование галлием приводит к появлению двух различных уровней дефектов в энергетическом спектре сплавов.

Проведено исследование параметров глубоких центров в слабо легированных слоях 4H-SiC, выращенных методами сублимационной эпитаксии и CVD. Обнаружено два глубоких центра с уровнями энергии Ec-0.18 эВ и Ec-0.65 эВ (центрZ1), которые предположительно связаны со структурными дефектами кристаллической решетки SiC. Показано, что концентрация центраZ1 уменьшалась с уменьшением концентрации нескомпенсированных доноров Nd-Na в исследованных слоях. При одинаковом значении Nd-Na она оказывалась меньше в слоях с большей плотностью дислокаций.

В рамках модели потенциала нулевого радиуса исследовано локальное состояние глубокой примеси вквантовой яме с параболическим потенциальным профилем. Показано, что в достаточно узких ямах имеет место эффект позиционного беспорядка: энергия связи глубокого примесного центра является убывающей функцией его поперечной координаты. Найдено, что эффект позиционного беспорядка усиливается при переходе от прямоугольной потенциальной ямы конечной глубины к параболической. Исследована спектральная зависимость сечения фотоионизации глубоких примесных центров. Показано, что сечение фотоионизации имеет немонотонную спектральную зависимость, а порог примесного поглощения сильно зависит от координаты примесного центра и параметров квантовой ямы.