Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0217U007015, 0117U002910 , Науково-дослідна робота Назва роботи Дослідження нанорозмірних плазмонних структур типу "металічна гратка - напівпровідникова гетероструктура" як базових елементів нових джерел терагерцового випромінювання створених на основі методик ультрафіолетової інтерференційної літографії Назва етапу роботи Керівник роботи Коротєєв Вадим Вячеславович, Дата реєстрації 21-12-2017 Організація виконавець Інститут фізики напівпровідників імені В.Є.Лашкарьова НАН України Опис етапу Виконана робота присвячена комплексному дослідженню надвисокочастотних характеристик гібридних наноплазмонних структур типу "металічна гратка - напівпровідникова гетероструктура" для застосування їх, як базових елементів генераторів та детекторів терагерцового випромінювання з електричною накачкою та електричним контролем робочих частот. В рамках звітного періоду, дослідження були сфокусовані на розробку кінетичної теорії плазмонних коливань в сильному електричному полі та пошуку параметрів при яких виникає ефект плазмонної нестійкості, необхідний для генерації терагерцового випромінювання. Показано, що ефект плазмонної нестійкості виникає в гетероструктурах на основі GaAs та InAs з концентраціє носіїв 1-4х1011 см-2 при прикладанні стаціонарних полів порядку 1 кВ/см. Характерні хвильові вектори плазмонів відповідають періодам граток 100-300 нм. Також, проаналізовано нелінійний ефект детектування ТГц випромінювання дрейфуючим двовимірним електронним газом. Розроблена теорія детектування була застосована до аналізу ТГц властивостей плазмонних структур на основі квантових AlGaAs/GaAs гетероструктур. Проаналізовано вплив оптично товстої діелектричної підкладки та ефекту розігріву носіїв при високих дрейфових швидкостях на спектральні характеристики коефіцієнтів пропускання/поглинання та форму спектрів напруги фотовідгуку. Було отримано, що в інтервалі прикладених електричних полів 200..400 В/см напруга фотовідгуку може досягати значень десятків мВ для зовнішніх сигналів з густиною потужності 1 Вт/см в діапазоні частот 0.3..1 ТГц. Виконаний пакет теоретичних робіт дозволив окреслити параметри гібридних плазмонних структур та виробити технологічні завдання щодо їх виготовлення для майбутнього застосування в якості генераторів та детекторів ТГц випромінювання. Згідно рекомендацій теоретичної групи, методами молекулярно-променевої епітаксії були виготовлені базові AlGaAs/GaAs квантові гетероструктри. Первина характеризація цих структур показала існування двовимірного провідного канала з концентрацією електронів на рівні 4х1011 см-2 та рухливістю 5000 см2/Вс при кімнатній температурі. Зразки базових AlGaAs/GaAs квантових гетероструктур передані для дослідження сильнопольових характеристик українській групі. Разом з німецькою групою був розроблений технологічний цикл робіт для нанесення наноплазмонного елемента у вигляді металічних граток великої площі з субмікронним періодом. Опис продукції Виконана робота присвячена теоретичним та експериментальним дослідженням надвисокочастотних характеристик гібридних напівпровідникових наноплазмонних структур для застосування їх, як базових елементів генераторів та детекторів терагерцового випромінювання. Показано, що ефект плазмонної нестійкості виникає в гетероструктурах на основі GaAs та InAs з концентрацією носіїв 1-4х1011 см-2 при прикладанні стаціонарних полів порядку 1 кВ/см. Характерні хвильові вектори плазмонів відповідають періодам граток 100-300 нм. Розроблена теорія детектування ТГц випромінювання для плазмонних структур на основі AlGaAs/GaAs. Показано, що фотовідгук може досягати значень десятків мВ/Вт для зовнішніх сигналів в діапазоні частот 0.3..1 ТГц. Разом з німецькою групою був розроблений технологічний цикл робіт нанесення наноплазмонного елемента у вигляді металічних граток великої площі з субмікронним періодом. Автори роботи Бєляєв Олександр Євгенович Вайнберг Віктор Володимирович Кочелап Вячеслав Олександрович Кухтарук Сергій Миколайович Лящук Юрій Миколайович Наумов Андрій Вадимович Порошин Володимир Миколайович Сингаївська Галина Іванівна Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити