Научная тема: «ОПТИЧЕСКИЕ И ФОТОГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В ОБЪЕМНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ И ДВУМЕРНЫХ СТРУКТУРАХ»
Специальность: 01.04.10
Год: 2013
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. При протекании электрического тока вдоль оптической оси теллура создается неравновесная спиновая ориентация носителей заряда, что проявляется в эффекте индуцированной током оптической активности.
  2. В низкосимметричных структурах (квантовые ямы, графен) наблюдается циркулярный эффект увлечения электронов фотонами, который состоит в том, что при возбуждении структур циркулярно поляризованным светом возникает фототок, обусловленный одновременной передачей импульса и углового момента фотонов электронам.
  3. Межподзонное оптическое поглощение в квантовых ямах n-типа возможно для излучения, поляризованного в плоскости ямы. Отношение вероятностей межподзонных оптических переходов для излучения s- и p-поляризации при произвольном угле падения может быть опроеделено путем анализа поляризационной зависимости магнито-фотогальванического эффекта.
  4. Латеральное электрическое поле в легированных квантовых ямах GaAs/AlGaAs вызывает изменение линейного двулучепреломления и оптического поглощения в спектральной области межподзонных переходов. Это связано с тем, что по мере роста электронной температуры обменное взаимодействие горячих электронов трансформирует энергетический спектр квантовых ям.
  5. Оптические переходы носителей заряда между резонансным и локализованными состояниями примеси дают доминирующий вклад в терагерцовую электролюминесценцию в условиях примесного пробоя в напряженных эпитаксиальных слоях p-GaAsN.
  6. Эмиссия терагерцового излучения из эпитаксиальных слоев n-GaN в области электрических полей, соответствующих примесному пробою, обусловлена преимущественно внутрицентровыми переходами электронов между возбужденным и основным состояниями доноров Si и O.
Список опубликованных работ
A1. Воробьев, Л.Е. Оптическая активность в теллуре, индуцированная током / Л.Е. Воробьев, Е.Л. Ивченко, Г.Е. Пикус, И.И. Фарбштейн, В.А. Шалыгин, А.В. Штурбин // Письма в ЖЭТФ. – 1979. – Т. 29. – Вып. 8. – С.485–489.

A2. Штурбин, А.В. Температурная зависимость оптической активности теллура, индуцированной током / А.В. Штурбин, В.А. Шалыгин // ФТП. – 1981. – Т. 15. – Вып. 11. – С.2255–2257.

A3. Шалыгин, В.А. Спиновая ориентация дырок при протекании тока в теллуре / В.А. Шалыгин, А.Н. Софронов, Л.Е. Воробьев, И.И. Фарбштейн // ФТТ.– 2012. – Т. 54.– Вып. 12.– С.2237–2247.

A4. Shalygin, V.A. Spin photocurrents and the circular photon drag effect in (110)-grown quantum well structures / V.A. Shalygin, H. Diehl, Ch. Hoffmann, S.N. Danilov, T. Herrle, S.A. Tarasenko, D. Schuh, Ch. Gerl, W. Wegscheider, W. Prettl, S.D. Ganichev // JETP Letters. – 2006. – Vol. 84. – Iss. 10. – P. 570– 576.

A5. Diehl, H. Spin photocurrents in (110)-grown quantum well structures / H. Diehl, V.A. Shalygin, V.V. Bel´kov, Ch. Hoffmann, S.N. Danilov, T. Herrle, S.A. Tarasenko, D. Schuh, Ch. Gerl, W. Wegscheider, W. Prettl, S.D. Ganichev // New J. Phys. – 2007. – Vol. 9. – No. 9. – P. 349-1 – 349-13.

A6. Jiang, Ch. Helicity-dependent photocurrents in graphene layers excited by midinfrared radiation of a CO2-laser / Chongyun Jiang, V.A. Shalygin, V.Yu. Panevin, S.N. Danilov, M.M. Glazov, R. Yakimova, S. Lara-Avila, S. Kubatkin, S.D. Ganichev // Phys. Rev. B. – 2011. – Vol. 84. – Iss. 12. – P. 125429-1– 125429-11.

A7. Diehl, H. Magneto-gyrotropic photogalvanic effects due to inter-subband absorption in quantum wells / H. Diehl, V.A. Shalygin, S.N. Danilov, S.A. Tarasenko, V.V. Bel’kov, D. Schuh, W. Wegscheider, W. Prettl, S.D. Ganichev // J. Phys. Cond. Matt. – 2007. – Vol. 19. – Iss. 43. – P. 436232-1 – 436232-15.

A8. Diehl, H. Nonlinear magnetogyrotropic photogalvanic effect / H. Diehl, V.A. Shalygin, L.E. Golub, S.A. Tarasenko, S.N. Danilov, V.V. Bel´kov, E.G. Novik, H. Buhmann, C. Brüne, L.W. Molenkamp, E.L. Ivchenko, S.D. Ganichev // Phys. Rev. B. – 2009. – Vol. 80. – Iss. 7. – P. 075311-1 – 075311-9.

A9. Воробьев, Л.Е. Двулучепреломление и поглощение света при межподзонных переходах горячих электронов в квантовых ямах. / Л.Е. Воробьев, И.И. Сайдашев, Д.А. Фирсов, В.А. Шалыгин // Письма в ЖЭТФ. – 1997. – Т. 65. – Вып. 7. – С. 525–530.

A10. Vorobjev, L.E. Electro-optical phenomena accompanying electron and hole heating in superlattices and quantum wells GaAs/AlGaAs and Ge/GeSi / L.E. Vorobjev, S.N. Danilov, E.A. Zibik, D.A. Firsov, V.A. Shalygin, A.Ya. Shik, I.I. Saidashev, V.Ya. Aleshkin, O.A. Kuznetsov, L.K. Orlov // Superlattices and Microstructures. – 1997. – Vol. 22. – No. 4. – P. 467–473.

A11. Кинетические и оптические явления в сильных электрических полях в полупроводниках и наноструктурах : учебн. пособие / Л.Е. Воробьев, С.Н. Данилов, Е.Л. Ивченко, М.Е. Левинштейн, Д.А. Фирсов, В.А. Шалыгин / под ред. Л.Е. Воробьева. – СПб. : Наука, 2000. – 160 с.

A12. Vorobjev, L.E. Optical absorption and birefringence in GaAs/AlAs MQW structures due to intersubband electron transitions / L.E. Vorobjev, S.N. Danilov, I.E. Titkov, D.A. Firsov, V.A. Shalygin, A.E. Zhukov, A.R. Kovsh, V.M. Ustinov, V.Ya. Aleshkin, B.A. Andreev, A.A. Andronov, E.V. Demidov // Nanotechnology. – 2000. – Vol. 11. – No. 4. – P. 218–220.

A13. Воробьев, Л.Е. Поглощение и преломление света при межподзонных переходах горячих электронов в связанных квантовых ямах GaAs/AlGaAs / Л.Е. Воробьев, И.Е. Титков, А.А. Торопов, В.Н. Тулупенко, Д.А. Фирсов, В.А. Шалыгин, Т.В. Шубина, E. Towe // ФТП. – 1998. – Т. 32. – Вып. 7. – С. 852–856.

A14. Vorobjev, L.E. Fast modulation of infrared light by hot electrons in tunnel-coupled GaAs/AlGaAs quantum wells / L.E. Vorobjev, E.A. Zibik, D.A. Firsov, V.A. Shalygin, E. Towe, A.A. Toropov, T.V. Shubina // Physica B. – 1999. – Vol. 272. – Iss.1-4. – P. 451-453.

A15. Воробьев, Л.Е. Модуляция оптического поглощения квантовых ям GaAs/AlGaAs в поперечном электрическом поле / Л.Е. Воробьев, Е.А. Зибик, Д.А. Фирсов, В.А. Шалыгин, О.Н. Нащекина, И.И. Сайдашев // ФТП. – 1998. – Т. 32. – Вып. 7. – С.849–851.

A16. Оптические свойства наноструктур : учебн. пособие / Л.Е. Воробьёв, Е.Л. Ивченко, Д.А. Фирсов, В.А. Шалыгин / под ред. Е.Л. Ивченко, Л.Е. Воробьева – СПб : Наука, 2001. – 188 с.

A17. Воробьев, Л.Е. Перспективы создания источников излучения среднего ИК диапазона на основе внутризонных межуровневых переходов носителей заряда в инжекционных лазерных гетероструктурах с квантовыми точками и ямами / Л.Е. Воробьев, Д.А. Фирсов, В.А. Шалыгин, В.Н. Тулупенко, Ж.И. Алферов, Н.Н. Леденцов, П.С. Копьев, В.М. Устинов, Ю.М. Шерняков // УФН. – 1999. – Т. 169. – Вып. 4. – С. 459–463.

A18. Shalygin, V.A. Excited state photoluminescence in stepped InGaAs/AlGaAs quantum wells under picosecond excitation / V.A. Shalygin, L.E. Vorobjev, V.Yu. Panevin, D.A. Firsov, S. Hanna, H. Knieling, A. Seilmeier, E.M. Araktcheeva, N.V. Kryzhanovskaya, A.G. Gladyshev, A.E. Zhukov, V.M. Ustinov // Int. J. Nanoscience. – 2003. – Vol. 2. – No. 6. – P. 427–435.

A19. Воробьев, Л.Е. Внутризонное поглощение и излучение света в квантовых ямах и квантовых точках / Л.Е. Воробьев, В.Ю. Паневин, Н.К. Федосов, Д.А. Фирсов, В.А. Шалыгин, S. Hanna , A. Seilmeier, Kh. Moumanis, F. Julien, А.Е. Жуков, В.М. Устинов // ФТТ. – 2004. – Т. 46. – Вып. 1. – С. 119–122.

A20. Воробьев, Л.Е. Примесный пробой и люминесценция терагерцового диапазона в электрическом поле в микроструктурах p-GaAs и p-GaAsN / Л.Е. Воробьев, Д.А. Фирсов, В.А. Шалыгин, В.Ю. Паневин, А.Н. Софронов, Д.В. Цой, А.Ю. Егоров, А.Г. Гладышев, О.В. Бондаренко // Письма в ЖТФ. – 2006. – Т. 32. – Вып. 9. – С. 34–41.

A21. Shalygin, V.A. Terahertz luminescence in strained GaAsN:Be layers under strong electric fields / V.A. Shalygin, L.E. Vorobjev, D.A. Firsov, V.Yu. Panevin, A.N. Sofronov, A.V. Andrianov, A.O. Zakhar’in, A.Yu. Egorov, A.G. Gladyshev, O.V. Bondarenko, V.M. Ustinov, N.N. Zinov’ev, D.V. Kozlov // Appl. Phys. Lett. – 2007. – Vol. 90. – Iss. 16. – P. 161128-1 – 161128-3.

A22. Воробьев, Л.Е. Эмиссия излучения терагерцового диапазона из гетероструктур GaAsN/GaAs в электрическом поле / Л.Е. Воробьев, Д.А. Фирсов, В.А. Шалыгин, В.Ю. Паневин, А.Н. Софронов, А.Ю. Егоров, В.М. Устинов, А.Г. Гладышев, О.В. Бондаренко, А.В. Андрианов, А.О. Захарьин , Д.В. Козлов // Изв. РАН : серия физическая. – 2008. – Т. 72. – Вып. 2. – С. 229–231.

A23. Фирсов, Д.А. Поглощение и эмиссия излучения терагерцового диапазона в легированных квантовых ямах GaAs/AlGaAs / Д.А. Фирсов, Л.Е. Воробьев, В.А. Шалыгин, В.Ю. Паневин, А.Н. Софронов, S.D. Ganichev, S.N. Danilov, А.В. Андрианов, А.О. Захарьин, А.Е. Жуков, В.С. Михрин, А.П. Васильев // Изв. РАН : серия физическая. – 2008. – Т. 72. – Вып. 2. – С. 265–267.

A24. Фирсов, Д.А. Излучение и фотопроводимость в квантовых ямах GaAs/AlGaAs n-типа в терагерцовой области спектра: роль резонансных состояний / Д.А. Фирсов, В.А. Шалыгин, В.Ю. Паневин, Г.А. Мелентьев, А.Н. Софронов, Л.Е. Воробьев, А.В. Андрианов, А.О. Захарьин, В.С. Михрин, А.П. Васильев, А.Е. Жуков, Л.В. Гавриленко, В.И. Гавриленко, А.В. Антонов, В.Я. Алешкин // ФТП. – 2010. – Т. 44. – Вып. 11. – C. 1443–1446.

A25. Shalygin, V.A. Impurity breakdown and terahertz luminescence in n-GaN epilayers under external electric field / V.A. Shalygin, L.E. Vorobjev, D.A. Firsov, V.Yu. Panevin, A.N. Sofronov, G.A. Melentyev, A.V. Antonov, V.I. Gavrilenko, A.V. Andrianov, A.O. Zakharyin, S. Suihkonen, P.T. Törmä, M.Ali, H. Lipsanen // J. Appl. Phys. – 2009. – Vol. 106. – Iss. 12. – P. 123523-1 – 123523-5.

A26. Шалыгин, В.А. Эмиссия терагерцового излучения из GaN при ударной ионизации доноров в электрическом поле / В.А. Шалыгин, Л.Е. Воробьев, Д.А. Фирсов, В.Ю. Паневин, А.Н. Софронов, Г.А. Мелентьев, А.В. Андрианов, А.О. Захарьин, Н.Н. Зиновьев, S. Suihkonen, H. Lipsanen // Изв. РАН : серия физическая. – 2010. – Т. 74. – Вып. 1. – С.95–97.

A27. Агекян, В.Ф. Экситонные спектры и электропроводность эпитаксиальных слоев GaN легированных кремнием / В.Ф. Агекян, Л.Е. Воробьев, Г.А. Мелентьев, Н. Nykänen, А.Ю. Серов, S. Suihkonen, Н.Г. Философов, В.А. Шалыгин. // ФТТ. – 2013. – Т. 55. – Вып. 2. – С.260–264.

A28. Shalygin, V.A. Blackbody-like emission of terahertz radiation from

AlGaN/GaN heterostructure under electron heating in lateral electric field / V.A. Shalygin, L.E. Vorobjev, D.A. Firsov, A.N. Sofronov, G.A. Melentyev, W.V. Lundin, A.E. Nikolaev, A.V. Sakharov, A.F. Tsatsulnikov // Journ. Appl. Phys. – 2011. – Vol. 109. – Iss. 7. – P. 073108-1 – 073108-6.

A29. Шалыгин, В.А. Эмиссия терагерцового излучения из селективно легированных гетероструктур AlGaN/GaN при разогреве двумерных электронов электрическим полем / В.А. Шалыгин, Л.Е. Воробьев, Д.А. Фирсов, А.Н. Софронов, Г.А. Мелентьев, М.Я. Винниченко, В.В. Лундин, А.Е. Николаев, А.В. Сахаров, А.Ф. Цацульников. // Изв. РАН : серия физическая. – 2012. – Т. 76. – Вып. 2. – С. 236–239.