Реєстраційний номер
0219U000027,
0115U005017
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Терагерцові властивості напівпровідникових наноструктур з високою рухливістю носіїв з метою створення детекторів випромінювання.
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Сизов Федір Федорович, Доктор фізико-математичних наук
Дата реєстрації
09-01-2019
Організація виконавець
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є.Лашкарьова НАН України
Опис етапу
Проект спрямований на вивчення можливостей створення широкоспектральних фотодетекторів у діапазоні суб-ТГц/ТГц/ІЧ випромінювання на основі наноструктур та шарів шляхом розв'язання фундаментальної проблеми, а саме, визначення фізичних властивостей чутливих елементів детекторів на основі шарів та нановимірних структур на основі CdхHg1-хТe. Метою роботи є розробка теоретичних і практичних рекомендацій зі створення фотодетекторів у діапазоні суб-ТГц/ТГц/ІЧ випромінювання з широкою спектральною чутливістю в ІЧ, ТГц і суб-Тгц діапазонах. На даний час неохолоджуваних або помірно охолоджуваних детекторів цього спектрального діапазону, як в Україні, так і в світі відсутні. На даному етапі досліджено чутливі елементи детекторів ІЧ і ТГц випромінювання на основі польового транзистора та болометра на базі квантової ями HgTe та композитної наноструктури на базі потрійної напіпровідникової сполуки (CdHgTe) з метал-оксидом Ag2O. На основі власної функції екранування, для КЯ HgTe розраховано плазмонні частоти електронної підсистеми за температури рідкого азоту. Ці дані важливі для створення приймачів, здатних працювати на частотах 0,5 - 10 ТГц. Показано, що КЯ HgCdTe із інвертованою зонною структурою, використовувані як канал для ТГц-болометра при Т = 77К, можуть забезпечити високу швидкість роботи детектора в поєднанні з високою чутливістю та низьким рівнем шуму, і мають суттєво кращі робочі характеристики, ніж графен. Розроблені елементи технології створення нового композитного напівпровідникового матеріалу з включеннями метал-оксиду (Ag2O), що інтегруються до наноструктурованого шару потрійної сполуки CdHgTe. У отриманій гібридній наногетероструктурі p - (Ag2O-Hg1-xCdxTe (x ~ 0,22)) виявлено фотовідгук у близькохвильовому і середнєхвильовому інфрачервоному діапазонах спектру та суб-терагерцовому діапазоні.
Опис продукції
Досліджено чутливі елементи детекторів ІЧ і ТГц випромінювання на основі польового транзистора та болометра на базі квантової ями HgTe та композитної наноструктури на базі потрійної напіпровідникової сполуки (CdHgTe) з метал-оксидом Ag2O. Проведено моделювання поведінки функції діелектричного екранування у RPA електронів і плазмонів у квантових ямах HgTe з урахуванням 8-зонного Гамільтоніану. У створеній гібридній наногетероструктурі p - (Ag2O-Hg1-xCdxTe (x ~ 0,22)) виявлено фотовідгук у ближньому і середньому інфрачервоному діапазонах спектру та субтерагерцовому діапазоні, оцінено вольт-ватну чутливість та виявну здатність, визначено умови можливості активного детектування випромінювання ТГц-діапазону.
Автори роботи
Гуменюк-Сичевська Жанна Віталіївна
Забудський Вячеслав Володимирович
Мележик Євген Олександрович
Сахно Микола Вадимович
Сизов Федір Федорович
Смірнов Олексій Борисович
Цибрій Зеновія Федорівна
Шевчик-Шекера Анна Володимирівна
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
