ИСТИНА

В ходе реализации второго этапа проекта проведены: 1) экспериментальное и теоретическое изучение особенностей взаимодействия ТГц излучения с экситонными и примесными комплексами, а также свободными носителями в монокристаллических полупроводниках и полупроводниковых наноструктурах; 2) измерение энергии связи экситонных и примесных состояний в объемных монокристаллических полупроводниках и полупроводниковых наноструктурах; 3) разработка экспериментальных методов генерации и источников излучения ТГц импульсов в диапазоне 10-20 ТГц на основе дефектных полупроводниковых кристаллов GaAs. В рамках проведенных исследований получены следующие важные результаты: 1) Исследованы оптические восприимчивости свободных носителей в терагерцовом частотном диапазоне и процессы генерации в наноструктурированных полупроводниках. Методом “pump-probe” изучены субпикосекундные временные особенности переходов в области 0,5 ТГц, обусловленных процессами захвата свободных носителей примесными состояниями, в монокристаллическом Si. Установлены особенности взаимодействия ТГц излучения с экситонными комплексами в полупроводниках и полупроводниковых наноструктурах; 2) Методом Фурье-спектроскопии изучены спектры поглощения монокристаллов CdSe толщиной ~200 мкм и пленок GaSe толщиной ~10 мкм в области 12 - 120 ТГц. В области частот < 15 ТГц в CdSe обнаружено сильное поглощение на свободных носителях. Получены данные по энергии связи экситонных состояний в объемных полупроводниках и полупроводниковых наноструктурах; 3) Разработана модель, описывающая ТГц эмиссию в полупроводниковых наноструктурах при возбуждении фемтосекундным лазерным излучением; 4) На основе результатов исследования дефектных полупроводниковых кристаллов GaAs разработан метод генерации и экспериментальный макет эффективного источника излучения ТГц импульсов в диапазоне 10-20 ТГц под действием фемтосекундных лазерных импульсов; 5) Изучено влияние внешнего электрического поля (до 20 кВ/см) на оптические характеристики (изменения действительной и мнимой частей показателя преломления) полупроводников в терагерцовом диапазоне (до 0,2 ТГц). С учетом процессов рассеяния и релаксации носителей заряда рассчитаны коэффициенты отражения и пропускания в зависимости от поля, температуры и концентрации носителей (в диапазоне 10^15 - 10^17 1/см^3). Исследовано влияние формы и ширины пучка лазерного излучения на эффективность ТГц генерации, обусловленной оптическим выпрямлением.