- Впервые осуществлена монолитная интеграция резонансно-туннельных диодов, полевых транзисторов и диодов Шоттки средствами базовой технологии арсенид-галлиевых интегральных схем без применения специальных технологически сложных операций планаризации, что открывает широкие возможности для создания элементной базы нового поколения на основе квантовых эффектов. Изготовлены опытные образцы интегральных схем - инверторы и компаратор с быстродействием на уровне 0.1 нс.
- На основе методов оптического отражения и анизотропии оптического отражения разработана методика неразрушающего in situ контроля с разрешением 1 м.с. процесса выращивания гетероструктур резонансно-туннельных диодов базе GaAs/AlAs. Получены резонансно-туннельные диоды с соотношением "пик-долина" 3.3, плотностью пикового тока 60 кА/см2 и быстродействием лучше 60 пс при комнатной температуре, что соответствует лучшим мировым достижениям.
- С применением разработанной оптической методики неразрушающего контроля на всех этапах изготовления созданы высококачественные сверхрешѐтки с широкими слабосвязанными квантовыми ямами на основе GaAs/AlGaAs, имеющие характерные вольтамперные зависимости ступенчатого вида с мелкой периодической структурой на платообразных участках и обладающие эффектом переключения между мультистабильными токовыми состояниями, которые предложено использовать для создания элементов многоуровневой логики. Высокое качество полученных сверхре-шѐток подтверждается впервые зарегистрированным в таких структурах эффектом самоподдерживающихся осцилляций тока при поперечном транспорте с перестройкой частоты приложенным напряжением при последовательном резонансном туннелиро-вании в условиях электрической инжекции носителей заряда в нижние состояния размерного квантования.
- Методом анизотропии оптического отражения установлено, что туннельный контакт в гетероструктуре GaAs(δ-Si)/Al возникает при осаждении слоя Al только на стехиометрическую поверхность GaAs (001) с реконструкцией (3х1). Установлено, что при отсутствии потока As, поступающего на поверхность GaAs, определение типа реконструкции поверхности методом дифракции быстрых электронов затруднено из-за десорбции As под воздействием электронного пучка.
- Разработана технология выращивания методом молекулярно-пучковой эпи-таксии легированных примесью Yb до концентрации 2∙1018 см-3 слоѐв и квантово-размерных гетероструктур на основе GaAs/GaAlAs, в которых после ионной имплантации - кислорода (активатор) обнаружена специфическая люминесценция, связанная с f-f переходами на ионах Yb3+.
- Впервые установлено, что интенсивность люминесценции примесных центров с локализованными состояниями электронов значительно возрастает в матрице пониженной размерности: зарегистрировано увеличение более чем на порядок интенсивности характеристического излучения ионов Yb 3+ в квантовой яме (GaAs/GaAlAs) по сравнению с объемными образцами GaAs.
- Впервые в качестве лигатуры предложено использовать соединение дифенил бензол трикарбонил хрома при эпитаксиальном выращивании слоѐв ZnSe, легированных примесью Cr, что позволило существенно (на 1000 °С) снизить температуру молекулярного источника Cr, чем практически исключить неконтролируемый радиационный разогрев подложки молекулярным источником Cr и химическое взаимодействие Cr с тиглем молекулярного источника (BN). Получены эпитаксиальные слои ZnSe с концентрацией Cr 2+ на уровне 1018 см-3 , не уступающие объѐмным монокристаллам по интенсивности внутрицентровой фотолюминесценции ионов Cr 2+. На полученных образцах впервые зарегистрировано изменение формы спектральной полосы характеристического излучения ионов Cr 2+, вызванное созданием микрорезонатора типа Фабри-Перо в гетероструктуре.
- Предложен и реализован новый метод измерения латеральной подвижности носителей заряда в отдельных квантовых ямах полупроводниковых гетероструктур с несколькими квантовыми ямами, в том числе на проводящей подложке.
А2. Бородина О.М., Дравин В.А.,. Казаков И.П, Коннов В.М., Ларикова Т.В., Лойко Н.Н., Цехош В.И., Черноок С.Г., Ионная имплантация квантово-размерных структур GaAs/AlGaAs // Краткие сообщения по физике ФИАН. – 1996. - №9.- В.10. -С. 41-47.
А3. Gippius A.A., Konnov V.M., Loyko N.N., Ushakov V.V.,Larikova T.V., Kazakov I.P., Dravin V.A., Sobolev N.A., Yb luminescence centres in MBE-grown and ion-implanted GaAs //Proc. of 9th Int. Conf. Defects in Semicond. Aveiro, Portugal, 1997 Materials Science Forum. – 1997. – P.258-263.
А4. Алещенко Ю.А., Казаков И.П., Капаев В.В., Копаев Ю.В., Трансформация размерности экситонных состояний в квантовых ямах с несимметричными барьерами в электрическом поле.// Письма в ЖЭТФ. – 1998. - Т.67. - В.3. – C. 207 - 211.
А5. Birjulin P.I., Grishechkina S.P., Kazakov I.P., Kopaev Yu.V., Shmelev S.S., Tro-fimov V.T., Valeyko M.V., Volchkov N.A., Electron velocity modulation under lateral transport in the weakly-coupled double quantum well structure // Proc. of 6th Int. Symp. "Nano-structures: Physics and Technology", St Petersburg. – 1988. - P. 78.
А6. Болтаев А.П., Виноградов В.С., Казаков И.П., Рзаев М.М., Сибельдин Н.Н., Цехош В.И., Измерение латеральной подвижности носителей заряда в структуре с квантовыми ямами // Микроэлектроника. – 1998. – Т. 27. - № 6. - С. 423-430.
А7. Mityagin Yu.A., Murzin V.N., Pishchulin A.A., Kazakov I.P., Electric field domains and self-sustained current oscillations in weakly-coupled long period GaAs/AlGaAs superlattices. // Proc. of 24th International conference on the physics of semiconductors, Jerusalem. - 1998. - P. Th-P74.
А8. Бирюлин П.И., Валейко М.В., Волчков Н.А., Гришечкина С.П., Казаков И.П., Копаев Ю.В., Трофимов В.Т., Цехош В.И., Шмелев С.С., Полевой транзистор с модулированной скоростью электронов на основе структуры GaAs/AlGaAs с двумя слабосвязанными квантовыми ямами // Тез. докл. конф. «Микро- и наноэлектроника 98», Звенигород. - 1998. - С. Л2-Л4.
А9. Алещенко Ю.А., Казаков И.П., Капаев В.В., Копаев Ю.В., Корняков Н.В., Тюрин А.Е., Интерференционная ионизация примеси электрическим полем в системе квантовых ям // Письма в ЖЭТФ. – 1999. - Т.69. - В.3. - С. 194-200.
А10. Бородина О.М., Казаков И.П., Ковалевский В.В., Коннов В.М., Лойко Н.Н., Часовских Н. Ю., Редкоземельное излучение пленок GaAs и AlGaAs, выращенных и легированных Yb методом молекулярно-лучевой эпитаксии // Краткие сообщения по физике ФИАН. – 1999. - № 8. - C. 17-22.
А11. Коннов В.М., Казаков И.П., Лойко Н.Н., Дравин В.А., Часовских Н.Ю., Бородина О.М., Гиппиус А.А., Люминесценция центров, связанных с ионами Yb 3+, в квантово-размерных структурах на основе GaAs/AlGaAs // Краткие сообщения по физике ФИАН. – 1999. - № 7. - C. 3-9.
А12. Гиппиус А.А., Коннов В.М., Дравин В.А., Лойко Н.Н., Казаков И.П., Ушаков В.В. Оптическая активность Yb в GaAs и низкоразмерных структурах на основе GaAs/AlGaAs // Физика и техника полупроводников.- 1999. - Т. 33. - В. 6. - С.677-679.
А13. Бирюлин П.И., Валейко М.В., Волчков Н.А., Гришечкина С.П., Казаков И.П., Копаев Ю.В., Трофимов В.Т., Цехош В.И., Шмелев С.С., Полевой транзистор с модулированной скоростью электронов на основе структуры GaAs/AlGaAs с двумя слабосвязанными квантовыми ямами // Тез. докл. конф. «Микро- и наноэлектроника 98», Звенигород. – 1998. - С. Л2-Л4.
А14. Aleshchenko Yu. A., Kazakov I.P., Kapaev V.V., Kornyakov N.V., Tyu-rin A.E., Interference ionization of impurity by electric field in coupled quantum wells // Se-micond. Sci. Technol. – 2000. - №15.- P. 579-584.
А15. Mityagin Yu.A., Murzin V.N., Kazakov I.P., Chuenkov V.A., Karuzskii A.L., Perstoronin A.V., Pishchulin A.A., Shchurova L. Yu. Intersubband population inversion under resonance tunnelling in wide quantum well structures // Nanotechnology. – 2000. - № 11. – P. 211-214.
А16. Митягин Ю.А., Мурзин В.Н., Пищулин А.А., Казаков И.П., Самоподдерживающиеся осцилляции тока при поперечном транспорте в сверхрешѐтках GaAs/AlGaAs с широкими квантовыми ямами // Краткие сообщения по физике ФИАН. – 2000. - № 5. - C. 13-20.
А17. Валейко М.В., Волчков Н.А., Гришечкина С.П., Казаков И.П., Китаев М.А., Оболенский С.В., Трофимов В.Т., Шмагин В.Б., Цехош В.И., Малошумящий полевой транзистор на основе гетероструктурыGaAs/AlGaAs с широкозонным буфером // Тез. докл. V Российской конференции по физике полупроводников, Нижний Новгород. – 2001. - C. 394.
А18. Валейко М.В., Волчков Н.А., Гришечкина С.П., Казаков И.П., Пыркова О.А., Трофимов В.Т., Управление временем релаксации глубоких состояний в наноструктурах GaAs/AlGaAs // Микросистемная техника. – 2001. - № 4 - C. 28-30.
А19. Белов А.А., Ефимов Ю.А., Казаков И.П., Карузский А.Л., Митягин Ю.А., Мурзин В.Н., Пересторонин А.В., Садофьев Ю.Г., Твердотельные элементы многоуровневой логики на основе эффекта мультистабильности в слабосвязанных сверхрешѐтках // Тез. докл. Всесоюзной научно-технической конференции «Микро- и наноэлектроника 2001», Звенигород – 2001г. - C. О2-8.
А20. Авакянц Л.П., Боков П.Ю., Казаков И.П., Червяков А.В., Исследование ге-тероструктур GaAs/AlхGa1-х As методом спектроскопии фотоотражения // Тез. докл. Всесоюзной научно-технической конференции «Микро- и наноэлектроника 2001», Звенигород – 2001.-. C. Р2-29.
А21. Бурбаев Т.М., Казаков И.П., Курбатов В.А., Рзаев М.М., Цветков В.А., Це-хош В.И., Фотолюминесценция (λ = 1.3 мкм) при комнатной температуре квантовых точек InGaAs на подложке Si (100) // Физика и техника полупроводников. – 2002. - T. 36. - B.5. - C. 565–568.
А22. Mityagin Yu.A., Murzin V.N., Pishchulin A.A., Kazakov I.P., Electric field domain instability and self-sustained current oscillations in low-doped GaAs/AlGaAs superlat-tices with wide quantum wells // Proc. 26-th Intern. Conference on Physics of Semiconductors, Edinburgh, Scotland, UK. – 2002. - Part 1. - P.135-136.
А23. Vdovin V.I., Kazakov I.P., Rzaev M.M., Burbaev T.M., Structural and optical features of InGaAs quantum dots on Si(001) substrates // J. Physics: Cond. Matter. – 2002. -№14. – P. 13351-13355.
А24. Авакянц Л.П., Боков П.Ю, Казаков И.П., Червяков А.В., Размерное квантование в ГСх GaAs/AlxGa1-xAs по данным спектроскопии фотоотражения // Вестник Московского университета. – 2002. - C.3. - № 4. - C. 48-50.
А25. Авакянц Л.П., Боков П.Ю., Казаков И.П., Червяков А.В., Особенности фотоотражения в тонких плѐнках n-GaAs // Тез. докл. VIII российской конференции «Ар-сенид галлия и полупроводниковые соединения группы III-V», Томск. - 2002. - C. 214-216.
А26. Казаков И.П.. Молекулярно-лучевая эпитаксия слоѐв GaAs и AlxGa1-xAs с примесью Yb // Известия Академии наук. - Cер. физ. – 2003. – Т. 67. - № 2. - С. 294-296.
А27. Казаков И.П., Рзаев М.М., Вдовин В.И., Курбатов В.А., Бурбаев Т.М., ГС GaAs/InxGa1-xAs с квантовыми точками на подложке Si(100), обладающая фотолюминесценцией (λ = 1.3 мкм) при комнатной температуре // Известия Академии наук - Cер. физ. – 2003. – Т. 67. - № 2. - С. 204-207.
А28. Gorbatsevich А., Kazakov I., Kirillov M, Nalbandov B., Shmelev S., Tsibizov A., Logic gates based on resonant-tunneling diodes // Proc.Intern. Conf. “Micro- and nanoelectronics – 2003”, Moscow – Zvenigorod. – 2003 - P. P2-95.
А29. Gorbatsevich A.A., Kazakov I.P., Nalbandov B.G., Shmelev S.S., Tsibisov A.G., Very-high-speed planar integrated circuit technology based on monolithic of RND and SFET // Proc. Intern. Conf. "Micro- and nanoelectronics–2003" (ICMNE-2003), Oct. 6-10, 2003, Moscow – Zvenigorod. – 2003 - P. O3-64.
А30. Горбацевич А.А., Налбандов Б.Г., Цибизов А.Г., Шмелев С.С., Казаков И.П., Функционально-интегрированные элементы наноэлектроники на основе тун-нельно- резонансных гетероструктур // Тез. докл. II Всероссийской научно- технической дистанционной конференции, Москва. – 2003 - С. 56-57.
А31. Gallian A., Fedorov V.V., Kernal J., Allman J., Mirov S.B., Dianov E.M., Za-bezhaylov A.O., Kazakov I.P., En Route to Electrically Pumpable Cr2+ Doped II-VI Semiconductor Lasers // Proc. Advanced Solid-State Photonics,19th Topical Meeting and Table-top. Exhibit - formely "Advanced Solid State Lasers", Santa Fe, New Mexico. – 2004. – P. 18.
А32. Gallian A., Fedorov V.V., Kernal J., Allman J., Mirov S.B., Dianov E.M., Za-bezhaylov A.O., Kazakov I.P., Photoluminescence studies of MBE grown thin films and bulk Cr:ZnSe // Proc. 71st Annual Meeting of the Southeastern Section of the APS. – 2004. – P. SES04.
А33. Казаков, И.П., Карузский А.Л., Митягин Ю.А., Мурзин В.Н., Цховребов А.М., Микрополосковый стабилизированный резонансно-туннельный генератор на основе квантовых ям для миллиметрового и субмиллиметрового диапазона длин волн // PATENT RU 2 337 467 C2, Российская Федерация, 25.08.2004.
А34. Казаков И.П., Миров С.Б., Федоров В.В., Галлиан А., Кернал Ж., Олман Ж., Забежайлов А.О., Цикунов А.В., Дианов Е. М., Исследование оптических свойств эпи-таксиальных слоев Cr2+:ZnSe, выращенных методом МПЭ // Тез. докл., «Полупроводники 2005», Звенигород, - 2005. – C. 283.
A35. Gallian A., Fedorov V.V., Kernal J., Allman J., Mirov S.B., Dianov E.M., Za-bezhaylov A.O., Kazakov I.P., Spectroscopic studies of molecular-beam epitaxially grown Cr2+-doped ZnSe thin films // Applied Physics Letters. – 2005. -V. 86. – P.1.
А36. Avakyants L.P., Bokov P.Y., Chervyakov A.V., Kazakov I.P., Kukin V.N., Diagnostics of MBE-growth GaAs/AlGaAs superlattices by means of photoreflec-tance spectroscopy // Proc.13th European Molecular Beam Epitaxy Workshop, Grin-delwald. – 2005. – P. P-11.
А37. Козловский В.И., Казаков И.П., Литвинов В.Г., Скасырский Я.К., Забежай-лов А.О., Дианов Е.М., Электрофизические свойства и катодолюминесценция структур ZnSe/ZnMgSSe // Вестник Рязанской государственной радиотехнической академии. – 2005. - №16. - C. 79-84.
А38. Kazakov I.P., Mirov S.B., Fedorov V.V., Gallian A., Kernal J., Allman J., Za-bezhaylov A.O., Dianov E.M., MBE Growth and study of Cr2+:ZnSe Layers for Mid-IR Lasers // Proc. 13th Int. Symp. “Nanostructures: Physics and Technology”St Petersburg. – 2005. - P. 114.
А39. Kazakov I.P., Kozlovsky V.I., Martovitsky V.P., Skasyrsky Ya.K., Tiberi M.D., Zabezaylov A.O., Dianov E.M., MBE grown ZnSSe/ZnMgSSe MQW structure for blue VCSEL // Proc. 13th Int. Symp. “Nanostructures: Physics and Technology”St Petersburg. –2005.- P. 236.
А40. Забежайлов А.О., Казаков И.П., Козловский В.И., Скасырский Я.К., Дианов Е.М., Выращивание и исследование структур ZnSe/ZnMgSSe для лазеров с вертикальным резонатором, излучающих в синей области спектра // Тез. докл. «Фундаментальные и прикладные проблемы современной физики», Демидовские чтения, Москва. -
2006.- C. 101.
А41. Казаков И.П., Глазырин Е.В., Мельник Н.Н., Ненахов О.А., Цехош В.И., Наблюдение возможного фазового перехода в островковых плѐнках Ве на кремниевой подложке // Тез. докл. ХII Национальной конференции по росту кристаллов, Москва. – 2006. - P. 372.
А42. Avakyants L.P., Bokov P. Y., Chervyakov A.V., Kazakov I.P., Vasil’evskii I.S., Study of heterointerfaces in GaAs/AlGaAs quantum well structures by means of photoreflectance // Proc. XXXV International School on the Physics of Semiconducting Compounds, Ustron-Jaszowiec. – 2006. - P. 141.
А43. Казаков И.П., Карузский А.Л., Митягин Ю.А., Мурзин В.Н., Пересторонин А.В, Кулешов Г.В., Цховребов А.М., Фурье спектрометр для исследования быстродействия логических элементов на структурах с квантовыми ямами // Труды научной сессии МИФИ. – 2007. - P. 18.
А44. Авакянц А.П., Боков П.Ю., Волчков Н.А., Казаков И.П., Червяков А.В., Определение концентрации носителей в легированных слоях n-GaAs методами спектроскопии комбинационного рассеяния света и фотоотражения // Оптика и спектроскопия. – 2007. - Т. 102. - № 5. - С. 789-793.
А45. Казаков И.П., Козловский В.И., Мартовицкий В.П., Скасырский Я.К., Попов Ю.М., Кузнецов П.И., Якущева Г.Г., Забежайлов А.О., Дианов Е.М., Лазер с ка-тодно-лучевой накачкой на основе наноструктуры ZnSe/ZnMgSSe для синей области спектра // Квантовая электроника. – 2007. - № 37. – С. 857-860.
А46. Kazakov I.P., Mirov S.B., Fedorov V.V., Gallian A., Kernal J., Allman J., Za-bezhaylov A.O., Dianov E.M., MBE Growth and study of Cr2+:ZnSe Layers for Mid-IR Lasers // International Journal of Nanoscience. – 2007. - V. 6. - № 5. - P.403-405.
А47. Kazakov I.P., Kozlovsky V.I., Martovitsky V.P., Skasyrsky Ya.K., Tiberi M.D., Zabezaylov A.O., Dianov E.M., MBE grown ZnSSe/ZnMgSSe MQW structure for blue VCSEL // International Journal of Nanoscience. – 2007. - V. 6. - № 5. - P. 407-410.
А48. Kazakov I.P., Kotel’nikov I.N., Fedorov Yu.V., Bugaev A.S., Glazyrin E.V., Feiginov M.N., New MBE fabricated structure for tunneling spectroscopy of 2D electron system in GaAs with near-to-surface δ-layer // Proc. 15th Int. Symp. “Nanostructures: Phys-ics and Technology”, St Petersburg. – 2007. - P. 340.
А49. Казаков И.П., Котельников И.Н., Фейгинов М.Н., Дижур С.Е., Фѐдоров Ю.В., Бугаев А.С., Глазырин Е.В., ГС Al/GaAs, выращенная методом МПЭ, для туннельной спектроскопии двумерной электронной системы // Тез. докл. 8 Российской конференции по физике полупроводников, Екатеринбург. – 2007. - С. 172.
А50. Белов А.А., Казаков И.П., Карузский А.Л., Митягин Ю.М., Мурзин В.Н., Пересторонин А.В., Шмелѐв С.С., Цехош В.И., Фотолюминесцентная методика оценки качества длиннопериодных GaAs/AlGaAs резонансно-туннельных сверхрешѐточных структур на разных технологических этапах изготовления // Микроэлектроника. – 2007. - Т. 36. - № 4. - С. 267-282.
А51. Glazyrin E. V., Kazakov I.P., Karuzskiy A.L., Klimenko O.A., Mityagin Yu. A., Murzin V.N., Perestoronin A.V., Tskhovrebov A.M., Fourier transform spectroscopy of pulse signals for the performance investigations of logical elements produced on quantumwell structures // Proc. Intern. Conf. “Micro- and nanoelectronics – 2007”, Moscow – Zveni-gorod. – 2007. P. P2-44.
А52. Avakyants L.P., Bokov P.Yu., Chervyakov A.V., Kazakov I.P., Potoreflectance study for fomation of InGaAs wetting quantum well // Proc. 3 rd Int. Workshop on Modulation Spectroscopy of Semiconductores, Wroclaw. – 2008. - P. 27-28.
А53. Kazakov I.P., Vdovin V.I., Glazyrin E.V. Characterization of epitaxial Al layers by MBE // Proc. 25ht International Conference on Defects in Semiconductors “ICDS-25”, St Petersburg. – 2009, - P. 385.
А54. Казаков И.П., Цехош В.И., Игонин М.Е., Фофанова Л.А., Шемякин С.Н., Автоматическая система управления установкой молекулярно-пучковой эпитаксии // Краткие сообщения по физике ФИАН. – 2010. - В. 5. - С. 6.
А55. Казаков И.П., Глазырин Е.В., Савинов С.А., Цехош В.И., Шмелѐв С.С., Оптическая диагностика поверхности наногетероструктур в процессе выращивания // Физика и техника полупроводников. – 2010. - Т. 44. - В. 11. - С. 1489 – 1493.
А56. Авакянц Л.П., Боков П.Ю., Глазырин Е.В., Казаков И.П., Червяков А.В., Спектроскопия фотоотражения электронно-дырочных состояний квантовой ямы GaAs/InGaAs/GaAs переменной ширины // Физика и техника полупроводников. – 2011. - Т. 45. - В. 3. - С. 330-334.
А57. Казаков И.П., Вдовин В.И., Молекулярная эпитаксия Al на GaAs (001) // Труды XV международного симпозиума «Нанофизика и наноэлектроника», г. Нижний Новгород. – 2011. - C. 422
А58. Belov A.A., Karuzskii A.L., Kazakov I.P., Klimenko O.A., Mityagin Yu.A., Murzin V.N., Perestoronin F.V., Savinov S.A., Optical detection dissociation and potential nonuniformity effects under electric field in weakly coupled resonant-tunneling GaAs/AlGaAs superlattices // Abstr. Summer school “Physics of intersubband semiconductor emitters, Palazzone di Cortona. – 2006. - P. 47.