![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Цели НИР: Исследование фундаментальных механизмов и поиск путей возможного применения различных физических эффектов (транспортных, фотоэлектрических и оптических), наблюдающихся в полупроводниковых материалах, при воздействии на них внешних факторов: температуры, магнитного и электрического поля, излучения различного спектрального состава.
Планируется получение новых результатов при проведении следующих исследований: 1. Изучение фотоэлектрических эффектов в топологически нетривиальных полупроводниковых материалах - топологических изоляторах, дираковских полуметаллах, топологических кристаллических изоляторах. 2. Изучение фотопроводимости и связанных фотоэлектрических эффектов в полупроводниковых материалах, легированных различными элементами. 3. Изучение механизмов газовой чувствительности в композитных структурах на основе органических и неорганических матриц, а также квантовых точек и больших органических молекул. 4. Изучение механизмов и способов возможного применения эффектов электрического переключения в композитных структурах на основе органических и неорганических матриц. 5. Изучение возможных путей применения легированных полупроводниковых материалов в качестве чувствительных приемников излучения терагерцового и инфракрасного спектральных диапазонов.
Группой в течение длительного времени проводятся исследования транспортных, фотоэлектрических и оптических свойств полупроводниковых материалов. Был получен ряд важных результатов, к числу которых можно отнести следующие. Обнаружены и исследованы такие новые физические явления как гигантское отрицательное магнитосопротивление с амплитудой до 10^6; СВЧ-стимуляция задержанной фотопроводимости, позволяющая увеличить квантовую эффективность полупроводника до 10^2; монополярный фотоэлектромагнитный эффект; и многие другие; на основе полученных результатов разработаны физические принципы работы нового типа фотоприемных устройств инфракрасного и терагерцового диапазонов; обнаружен и исследован принципиально новый тип локальных электронных состояний, положение которых «привязано» к положению квазиуровня Ферми.
госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
# | Сроки | Название |
8 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Полупроводниковое материаловедение |
Результаты этапа: Обнаружена нетривиальная фотопроводимость в монокристаллах PbTe(Ga), находящихся при гелиевой температуре, под действием мощных терагерцовых лазерных импульсов. Показано, что легирование оловом коллоидных нанокристаллов оксида индия приводит к смещению края поглощения в коротковолновую область видимой части спектра и появлению значительного поглощения в инфракрасной области спектра. Обнаружен эффект переключения резистивного состояния композитов на основе PPV и металлических наночастиц под действием коротких импульсов электрического поля. | ||
9 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Полупроводниковое материаловедение |
Результаты этапа: | ||
10 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Полупроводниковое материаловедение |
Результаты этапа: | ||
11 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Полупроводниковое материаловедение |
Результаты этапа: | ||
12 | 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Полупроводниковое материаловедение |
Результаты этапа: | ||
13 | 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. | Полупроводниковое материаловедение |
Результаты этапа: Проведены исследования терагерцовой фотопроводимости в топологически нетривиальных узкощелевых полупроводниках HgCdTe в магнитном поле. Показано, что в топологической фазе наблюдается необычная РТ-симметричная фотопроводимость в терагерцовом спектральном диапазоне. Проведены исследования инфракрасной и терагерцовой фотопроводимости в твердых растворах AlGaAs с DX-центрами. Показано, что независимо от положения квазиуровня Ферми наблюдается значительная положительная фотопроводимость при энергии квантов возбуждающего излучения, существенно меньших характерных энергий электронного спектра. Проведены исследования спектров фотопроводимости твердых растворов на основе узкощелевых полупроводников PbSnTe(In).Обнаружены особенности спектра фотопроводимости, обусловденные примесными состояниями индия. | ||
14 | 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. | Полупроводниковое материаловедение |
Результаты этапа: Проведены исследования нелокальной фотопроводимости в топологически нетривиальных узкощелевых полупроводниках HgCdTe в магнитном поле. Показано, что в топологической фазе сплавов наблюдается нетривиальная киральная фотопроводимость. Киральность эффекта зависит от направления магнитного поля и от полярности приложенного электрического смещения. Проведены исследования фотоэлектромагнитного эффекта в тривиальной и топологической фазах топологического кристаллического изолятора PbSnTe. Показано, что при ориентации пленок <111> амплитуда фотоэлектромагнитного эффекта масштабируется в зависимости от мощности падающего излучения для тривиальной фазы и в зависимости от потока падающих квантов для топологической фазы. Проведены исследования спектров фотопроводимости легированных узкощелевых полупроводников HgCdTe. Обнаружены особенности спектров фотопроводимости, обусловленные наличием двухзарядных акцепторов в HgCdTe, легированном As. | ||
15 | 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. | Полупроводниковое материаловедение |
Результаты этапа: В гетероструктурах на основе толстых пленок Hg1-xCdxTe, находящихся в топологической фазе, зарегистрирована положительная СВЧ-фотопроводимость как в нулевом магнитном поле, так и в магнитном поле около 0.06 Тл обеих полярностей. В геометрии эксперимента, когда плоскость образца располагалась горизонтально, разницы в фотопроводимости при противоположных направлениях магнитного поля не обнаружено. При измерениях в нелокальной геометрии фототок также не был зарегистрирован. В то же время следует отметить, что, по оценкам, мощность излучения на образце составляла не более 1 мВт, что существенно ниже мощности радиочастотного излучения на образце в более ранних экспериментах, и, тем более, мощности излучения газового терагерцового лазера. Можно предположить, что симметричная по магнитному полю компонента фотопроводимости имеет другую мощностную зависимость по сравнению с антисимметричной, поэтому для использованных в данном эксперименте мощностей излучения наблюдается только симметричная компонента. В образцах графена СВЧ-фотопроводимость при указанной мощности падающего излучения не была обнаружена ни в нулевом магнитном поле, ни в поле около 0.06 Тл. | ||
16 | 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. | Полупроводниковое материаловедение |
Результаты этапа: Исследовался характер фотопроводимости в структурах на основе толстых пленок Hg1-xCdxTe при возбуждении радиочастотным излучением. Фотопроводимость наблюдалась для всех исследованных структур из диапазона составов 0.12 < x < 0.15 при частотах излучения от 100 МГц до 3 ГГц. Следует обратить внимание на две особенности фотосигнала. Прежде всего, фотонапряжение на потенциальных контактах меняет знак при изменении направления тока. Следовательно, можно говорить о фотопроводимости, индуцированной радиочастотным импульсом. Вторая особенность заключается в том, что наблюдаемая фотопроводимость является положительной, т.е. ее знак соответствует уменьшению сопротивления образца при воздействии радиочастотного импульса. Для пленок с составом x > 0.16, соответствующим тривиальной фазе, радиочастотная фотопроводимость не была зарегистрирована. В то же время оказалось, что оказалось, что амплитуда фотопроводимости даже в нулевом поле является крайне неоднородной в зависимости от частоты радиоизлучения. Кроме того, сигнал фотопроводимости может существенно различаться для противоположно расположенных пар потенциальных контактов даже в нулевом магнитном поле. При приложении поля сигнал фотопроводимости меняется, причем в целом картина качественно повторяет ту, которая наблюдалась при возбуждении терагерцовым излучением: фотопроводимость при увеличении поля сначала растет, а потом падает. Однако как для противоположных пар потенциальных контактов, так и для противоположных направлений магнитного поля амплитуда фотопроводимости существенно различается, причем о РТ-симметрии фотопроводимости речь не идет. По всей видимости, распределение интенсивности радиочастотного излучения внутри камеры оказывается существенно пространственно неоднородным даже на масштабах образца. Эта неоднородность, очевидно, наиболее ярко проявляется при низких частотах радиоизлучения, при частотах, превышающих 1-2 ГГц такая пространственная неоднородность резко падает. | ||
17 | 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. | Полупроводниковое материаловедение |
Результаты этапа: Результаты исследования фотопроводимости, индуцированной микроволновым излучением, в пленках HgCdTe, в магнитном поле. Результаты исследования температурных зависимостей фотопроводимости HgCdTe в магнитном поле. Результаты исследования спектров задержанной фотопроводимости в двойных квантовых ямах HgCdTe. | ||
18 | 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. | Полупроводниковое материаловедение |
Результаты этапа: | ||
19 | 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. | Полупроводниковое материаловедение |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".