Впервые сообщается о получении методом молекулярно-пучковой эпитаксии нового типа гетероструктур GaAs/GaSb, содержащих ультратонкие (0.8-3монослоя) слои GaAs вGaSb, и исследовании их методами рентгеновской дифрактометрии, просвечивающей электронной микроскопии и фотолюминесценции. Втаких структурах, в отличие от изученных к настоящему времени структур с самоорганизующимися квантовыми точками, слой GaAs в GaSb находится под воздействием растягивающих упругих напряжений (рассогласование решеток 7%). Вструктурах GaAs/GaSb обнаружена интенсивная фотолюминесценция в области волн вблизи 2 мкм при низких температурах. Показано образование квантово-размерных островков при номинальной толщине слоя GaAs 1.5монослоя и более. Установлено, что предложенные структуры имеют зонную диаграмму типаII.

Приведены спектральные характеристики и мощность излучения светодиодов для диапазона длин волн 3.3-7 мкм, изготовленных из структур, содержащих узкозонные слои In(Ga)As, InAsSb(P) или InAs на подложке n+-InAs (ширина полосы ~ lambdamax/10) илиInSb (ширина полосы ~1 мкм), в которых накачка осуществлялась с помощью светодиода из арсенида галлия. Всветодиодах с иммерсионными линзами получен коэффициент преобразования 0.08-3 мВт/А, сравнимый или превосходящий данные для ряда инжекционных светодиодов.

Сообщается о получении пятикомпонентного твердого раствора Ga0.92In0.08P0.05As0.08Sb0.87 с шириной запрещенной зоны 695 мэВ (77 K) и640 мэВ (300 K) изопериодного сInAs. Показано, что в структуре InAs/Ga0.92In0.08P0.05As0.08Sb0.87 реализуется гетеропереход IIрода. Полученный твердый раствор был использован для создания прототипов светодиода и фотодиода с максимумом интенсивности излучения и фоточувствительности в области 1.9 мкм.

Методом жидкостного анизотропного травления кремния получены периодические структуры, представляющие собой глубокие узкие щели свертикальными стенками. Экспериметально показано, что такая среда обладает свойствами отрицательного одноосного кристалла соптической осью, лежащей вплоскости пластины, ихарактеризуется очень высокой оптической анизотропией всредней инфракрасной области спектра. Разность эффективных показателей преломления обыкновенного инеобыкновенного лучей Delta n около1.5.

Методами рамановской и инфракрасной спектроскопии изучались нанокристаллические GaN-пленки, которые были выращены хлорид-гидридной эпитаксией на SiO2/Si (111)-подложке при T=520oC. Установлено, что нанокристаллыGaN формируются на поверхности оксидированного кремния со скоростью10-2 нм/с. Показано, что пики рамановских спектров E2(high)=566 см-1 и A1(LO)=730 см-1 соответствуют упругонапряженной структуре вюрцитаGaN. Обнаружено, что в инфракрасных спектрах проявляется пик, связанный с E1(TO)=558 см-1, который показывает, что упругие напряжения в нанокристаллахневелики.

Исследованы электролюминесцентные характеристики одиночной гетероструктуры IIтипа p-Ga0.84In0.16As0.22Sb0.78/ n-In0.83Ga0.17As0.80Sb0.20 в интервале температур 77-300 K. Предложена и реализована новая улучшенная лазерная структура на основе разъединенного гетероперехода IIтипа p-GaInAsSb/n-InGaAsSb в активной области и получена одномодовая генерация на длине волны lambda=3.14 мкм при плотности порогового тока jth=400 А/см2 (T=77 K). Обнаружено преобладание TM-поляризации над TE-поляризацией излучения как для спонтанного, так и для когерентного режима работы новой лазерной структуры, что может быть объяснено участием в рекомбинации легких дырок, туннелирующих через гетерограницу.

Разработан метод иизготовлены p-i-n-фотодиоды для спектрального диапазона 1.3-1.5 мкм на основе многослойных гетероструктур Ge/Si сквантовыми точками Ge, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии на кремниевой подложке. Слоевая плотность квантовых точек составляет 1.2·1012 см-2, размеры точек вплоскости роста~8 нм. Достигнута наименьшая из известных влитературе для фотоприемников Ge/Si величина темнового тока при комнатной температуре (2·10-5 А/см2 при обратном смещении1 В). Получена квантовая эффективность 3% на длине волны1.3 мкм.

Рассмотрена нелинейная генерация разностной моды в инжекционном полупроводниковом лазере. Предложена конструкция лазера на основе гетероструктуры InGaAs--GaAs--InGaP, обеспечивающая генерацию двух лазерных мод в диапазоне1 мкм и разностной плазменной моды в диапазонах 15--35 и45--80 мкм. Показано, что в лазере с шириной волновода100 мкм при мощностях коротковолновых мод10 Вт мощность разностной моды при комнатной температуре может быть ~1 мкВт.

Исследовано поглощение и отражение инфракрасного излучения в диапазоне 500-6000 см-1, связанное со свободными носителями заряда в слоях мезопористого кремния (пористость 60-70%), сформированных из монокристаллических пластин p-Si с концентрацией дырок Np~1020 см-3 ориентации(100). Установлено, что вклад свободных дырок в оптические параметры образцов уменьшается с ростом их пористости, а также дополнительно падает при естественном окислении на воздухе. Экспериментальные результаты объяснены в рамках модели, основанной на приближении эффективной среды Бруггемана и классической теории Друде с поправкой на дополнительное рассеяние носителей заряда в кремниевых остатках (нанокристаллах). Сравнение расчетных и экспериментальных зависимостей дает значение концентрации дырок в нанокристаллах Np~1019 см-3 для свежеприготовленных слоев и показывает снижениеNp в процессе их естественного окисления.

Сообщается о создании светодиодов на основе твердых растворов GaInAsSb, выращенных из содержащих свинец растворов--расплавов. Приведены результаты исследования электролюминесцентных характеристик и их зависимости от тока и температуры. Внешний квантовый выход фотонов составил при комнатной температуре1.6 и0.11% для светодиодов с длиной волны излучения lambda=2.3 и 2.44 мкм соответственно. Для светодиодов с длиной волны излучения lambda=2.3 мкм при комнатной температуре в квазинепрерывном режиме достигнута средняя мощность излучения P=0.94 мВт, а в импульсном режиме пиковая мощность излучения составляла P=126 мВт (при токе3 А, длительности импульса0.125 мкс и частоте512 Гц).