Научная тема: «ИНФРАКРАСНАЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВАЯ ОПТОЭЛЕКТРОНИКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕТЕРОСТРУКТУР ИЗ АРСЕНИДА ИНДИЯ И ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ НА ЕГО ОСНОВЕ»
Специальность: 01.04.10
Год: 2010
Отрасль науки: Физико-математические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Релаксация упругих напряжений, происходящая в процессе эпитаксиальной кристаллизации градиентных слоев твердых растворов А3В5 (InAsSbP) в области температур пластичности подложки из соединения А3В5(InAs), сопровождается введением в неё дислокаций преимущественно одного знака вследствие её пониженной пластичности по сравнению с твердым раствором А3В5. В процессе роста двойных гетероструктур InAsSbP/InGaAsSb/InAsSbP релаксация упругих напряжений происходит при преимущественном образовании сеток дислокаций несоответствия на границе с подложкой.
  2.  В градиентных структурах InAsSbP/InAs, InGaAsSb/InAs, полученных эпитаксиальной кристаллизацией в области температур пластичности InAs (680-720оC), слой твердого раствора деформирован в основном, упруго, а подложка - пластически. При этом градиентный эпитаксиальный слой без подложки сферически искривлен с радиусом кривизны R0=а /grad a , где а - период решетки твердого раствора.  Излучение, сформированное в гетероэпитаксиальной структуре с неоднородной толщиной подложки, линейно поляризовано, что связано с перераспределением остаточных упругих деформаций при профилировании подложки. Величина и спектральная зависимость степени линейной поляризации зависят от величины остаточных напряжений и характера профиля толщины подложки. Вероятность поглощения и излучательной рекомбинации в слое InAs или твердого раствора на его основе, интегрированных внутри резонатора Фабри-Перо, в длинноволновой части спектра имеют резонансные максимумы и минимумы, соответствующие указанному резонатору.
  3.  Эффективность источника отрицательной люминесценции на основе узкозонных твердых растворов InAsSb увеличивается с ростом обратного тока вследствие уменьшения или полного подавления процессов безизлучательной Оже-рекомбинации при экстракции носителей заряда из областей, примыкающих к p-n переходу. При этом эффект подавления Оже-рекомбинации усиливается с повышением температуры, и при превышении пороговой температуры мощность отрицательной люминесценции превышает мощность «положительной» люминесценции.
  4. В лазерах на основе двойных гетероструктур InAsSbP/InGaAsSb длина волны излучения уменьшается при увеличении тока сверх порогового значения вследствие возрастания концентрации инжектированных носителей заряда, при этом скорость токовой перестройки длины волны увеличивается с уменьшением длины резонатора.
  5. Предложены и реализованы новые типы высокоэффективных флип-чип оптоэлектронных приборов для средней ИК-области спектра на основе гетероструктур InAs/InAsSbP, InGaAsSb/InAsSbP. InAsSb/InAsSbP с внутренними концентраторами, отражающими контактами и «антиоражающей» световыводящей поверхностью, совмещающие в себе функциональные возможности свето- и фотодиодов, а также приборов отрицательной люминесценции. Указанные приборы перспективны для практического применения в абсорбционных анализаторах, фотоакустических сенсорах газов и миниатюрных спектрометрах.
Список опубликованных работ
Публикации по теме диссертации:

А1 Аверкиев Н.С., Зотова Н.В., Матвеев Б.А., Стусь Н.М., Талалакин Г.Н., «Поляризация люминесценции эпитаксиальных слоев твердых растворов InAs1-х-ySbxPy» , ФТП, 18, 1795 (1984).

A2 Аверкиев Н.С., Кушкимбаева Б.Ш., Кютт Р.Н., Матвеев Б.А., Стусь Н.М., Талалакин Г.Н., Чайкина E.И., «Поляризация фотолюминесценции с поверхности гетероструктуры А3В5 с профилированной подложкой», ФТП, 25, 12-16 (1991).

A3 Айдаралиев М., Зотова Н.В. Карандашев С.А., Матвеев Б.А., Ременный М.А., Стусь Н.М., Талалакин Г.Н., "Электролюминесценция светодиодов lambda =3.3-4.3 мкм на основе твердых растворов InGaAs и InAsSbP в интервале температур 20-180oC", ФТП, 34, 102-105 (2000).

A4 Айдаралиев М., Зотова Н.В. Карандашев С.А., Матвеев Б.А., Ременный М.А., Стусь Н.М., Талалакин Г.Н., Beyer T., Brunner R., «Спектральные характеристики лазеров на основе двойных гетероструктур InGaAsSb/InAsSbP (lambda=3.0-3.6 мкм), ФТП, 34, 504-508 (2000).

A5 М. Айдаралиев М., Зотова Н.В. Карандашев С.А., Матвеев Б.А., Ременный М.А., Стусь Н.М., Талалакин Г.Н., Beyer T., «Лазеры Lambda=3.0-3.3 мкм на основе ДГС InGaAsSb(Gd)/InAsSbP для диодно-лазерной спектроскопии», ФТП, 34, 124-128 (2000).

A6 Айдаралиев М., Зотова Н.В. Карандашев С.А., Матвеев Б.А., Ременный М.А., Стусь Н.М., Талалакин Г.Н.,“Мощные лазеры (lambda=3.3 мкм) на основе двойных гетероструктур InGaAsSb(Gd)/InAsSbP”, ФТП, 35, 1261-1265 (2001).

A7 Айдаралиев М., Зотова Н.В. Карандашев С.А., Матвеев Б.А., Ременный М.А., Стусь Н.М., Талалакин Г.Н., «Отрицательная люминесценция в диодах на основе p-InAsSbP/n-InAs, ФТП, 35, 335-338 (2001).

A8 Айдаралиев М., Зотова Н.В. Карандашев С.А., Матвеев Б.А., Ременный М.А., Стусь Н.М., Талалакин Г.Н., «Электролюминесценция светодиодов на основе твердых растворов InGaAs и InAsSbP (lambda=3.3-4.3 мкм) в интервале температур 20-180oC (продолжение*)», ФТП, 35, 619-625 (2001).

A9 Айдаралиев М., Зотова Н.В. Карандашев С.А., Матвеев Б.А., Ременный М.А., Стусь Н.М., Талалакин Г.Н.”, << Иммерсионные>> инфракрасные светодиоды с оптическим возбуждением на основе узкозонных полупроводников AIIIBV” ,ФТП, 36, 881-884 (2002).

A10 Айдаралиев М., Зотова Н.В., Карандашев С.А., Матвеев Б.А., Ременный М.А., Стусь Н.М., Талалакин Г.Н., “Отрицательная люминесценция на длине волны 3.9 мкм в диодах на основе InGaAsSb”, ФТП, 37, 951-953 (2003).

A11 Айдаралиев М., Зотова Н.В., Карандашев С.А., Матвеев Б.А., Стусь Н.М., Талалакин Г.Н., «Инжекционное когерентное излучение в ДГС InAsSbP/InAs/InAsSbP», Письма в ЖТФ ,13, 563-565 (1987).

A12 Айдаралиев М., Зотова Н.В., Карандашев С.А., Матвеев Б.А., Стусь Н.М., Талалакин Г.Н., «Температурная зависимость параметров стимулированного излучения в p-n структурах на основе InAsSb», Письма в ЖТФ, 13, 329-331 (1987).

A13 Айдаралиев М., Зотова Н.В., Карандашев С.А., Матвеев Б.А., Стусь Н.М., Талалакин Г.Н., «Стимулированное излучение (3-3.3 мкм, 77К) при инжекции тока в пластически деформированных ДГС InAsSbP/InAs», Письма в ЖТФ, 14, 1617-1621 (1988).

A14 Айдаралиев М., Зотова Н.В., Карандашев С.А., Матвеев Б.А., Стусь Н.М., Талалакин Г.Н., «Низкопроговые лазеры 3-3.5 мкм на основе ДГС InAsSbP/InGaAsSb», Письма в ЖТФ, 15, 49-52 (1989).

A15 Айдаралиев М., Зотова Н.В., Карандашев С.А., Матвеев Б.А., Стусь Н.М., Талалакин Г.Н., «Светодиоды на основе InAsAbP для анализа окислов углерода», Письма в ЖТФ , 17, 75-79 (1991).

A16 Айдаралиев М., Зотова Н.В., Карандашев С.А., Матвеев Б.А., Стусь Н.М., Талалакин Г.Н., «Длинноволновые низкопороговые лазеры на основе соединений А3В5», ФТП, 27, 21-29 (1993).

A17 Айдаралиев М., Зотова Н.В., Карандашев С.А., Матвеев Б.А., Ременный М.А., Стусь Н.М., Талалакин Г.Н., «Излучательные характреристики мезаполосковых лазеров на основе двойных гетероструктур InGaAsSb/InAsSbP», Письма в ЖТФ, 24, 40-45 (1998). A18 Айдаралиев М., Зотова Н.В., Карандашев С.А., Матвеев Б.А., Ременный М.А., Стусь Н.М., Талалакин Г.Н., «Коэффициент усиления и внутренние потери в лазерах на основе двойных гетероструктур InGaAsSb/InAsSbP», ФТП, 33, 759-763 (1999). A19 Александров С.Е., Гаврилов Г.А., Капралов А.А., Матвеев Б.А., Сотникова Г.Ю.,Ременный М.А., «Моделирование характеристик оптических газовых сенсоров на основе диодных оптопар среднего ИК-диапазона спектра», Журнал технической физики, 79, 112-118 (2009).