Проявление эффекта экранирования электрического поля в процессе генерации терагерцевого излучения в p-n-гетероструктурах a-Si:H/a-SiC:H/c-Si при фотовозбуждении ультракороткими лазерными импульсами
Russian science foundation, RSF 24-62-00022.
Андрианов А.В.
1, Теруков Е.И.
1,2,3, Алешин А.Н.
1, Аболмасов С.Н.1,2
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2НТЦ тонкопленочных технологий в энергетике, Санкт-Петербург, Россия
3Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия

Email: alex.andrianov@mail.ioffe.ru, Aleshin.transport@mail.ioffe.ru, s.abolmasov@hevelsolar.com
Поступила в редакцию: 20 декабря 2024 г.
В окончательной редакции: 31 января 2025 г.
Принята к печати: 31 января 2025 г.
Выставление онлайн: 27 апреля 2025 г.
Приводятся данные о проявлении сильного влияния эффекта экранирования электрического поля в p-n-гетероструктурах a-Si:H/a-SiC:H/c-Si на свойства генерируемого терагерцевого (THz) излучения в таких структурах в условиях межзонного фотовозбуждения фемтосекундными лазерными импульсами. Экранирование поля в структуре неравновесными носителями заряда при высокой интенсивности накачки приводит к смене направления электрического поля генерируемой THz электромагнитной волны, что проявляется в смене полярности импульса детектируемого THz-сигнала. Смену полярности сигнала можно связать со сменой направления быстрой составляющей фототока в структуре, ответственной за THz-генерацию. Наблюдается смена полярности импульса THz-излучения как при изменении интенсивности фотовозбуждения, так и при изменении напряжения смещения. Ключевые слова: терагерцевое электромагнитное излучение, гетероструктуры, фемтосекундное лазерное возбуждение, быстрый фототок.
- Terahertz optoelectronics, ed. by K. Sakai (Springer-Verlag, Berlin, 2005). DOI: 10.1007/b80319
- А.В. Андрианов, ФТТ, 65 (10), 1633 (2023). DOI: 10.61011/FTT.2023.10.56311.142 [A.V. Andrianov, Phys. Solid State, 65 (10), 1563 (2023). DOI: 10.61011/PSS.2023.10.57208.142]
- J. Neu, C.A. Schmuttenmaer, J. Appl. Phys., 124, 231101 (2018). DOI: 10.1063/1.5047659
- B. Ferguson, X.-C. Zhang, Nat. Mater., 1, 26 (2002). DOI: 10.1038/nmat708
- L. Xu, X.-C. Zhang, D.H. Auston, B. Jalali, Appl. Phys. Lett., 59, 3357 (1991). DOI: 10.1063/1.105725
- Y. Kadoya, T. Matsui, A. Takazato, J. Kitagawa, in 2007 Joint 32nd Int. Conf. on Infrared and Millimeter Waves and the 15th Int. Conf. on Terahertz Electronics (IEEE, 2007), p. 987--988. DOI: 10.1109/ICIMW.2007.4516821
- A. Lisauskas, A. Reklaitis, R. Venckevivcius, I. Kavsalynas, G. Valuvsis, G. Grigali\=unaite-Vonsevivciene, H. Maestre, J. Schmidt, V. Blank, M.D. Thomson, H.G. Roskos, K. Kohler, Appl. Phys. Lett., 98, 091103 (2011). DOI: 10.1063/1.3561642
- I. Nevinskas, A. Krotkus, S. Stanionyte, V. Pacebutas, Lith. J. Phys., 55, 274 (2015). DOI: 10.3952/physics.v55i4.3223
- V. Trukhin, I. Mustafin, V. Malevich, X. Fan, V. Kalinovskii, E. Kontrosh, K. Prudchenko, Appl. Phys. Lett., 125, 031101 (2024). DOI: 10.1063/5.0218713
- А.В. Андрианов, А.Н. Алешин, С.Н. Аболмасов, Е.И. Теруков, Е.В. Берегулин, Письма в ЖЭТФ, 116 (12), 825 (2022). DOI: 10.31857/S1234567822240016 [A.V. Andrianov, A.N. Aleshin, S.N. Abolmasov, E.I. Terukov, E.V. Beregulin, JETP Lett., 116 (12), 859 (2022). DOI: 10.1134/S0021364022602585]
- А.В. Андрианов, А.Н. Алешин, С.Н. Аболмасов, Е.И. Теруков, А.О. Захарьин, ФТТ, 65 (5), 848 (2023). DOI: 10.21883/FTT.2023.05.55503.27 [A.V. Andrianov, A.N. Aleshin, S.N. Abolmasov, E.I. Terukov, A.O. Zakhar'in, Phys. Solid State, 65 (5), 814 (2023). DOI: 10.21883/PSS.2023.05.56054.27].
- A.S. Abramov, D.A. Andronikov, S.N. Abolmasov, E.I. Terukov, in High-efficient low-cost photovoltaics, ed. by V. Petrova-Koch, R. Hezel, A. Goetzberger (Springer, Cham, 2020), ch. 7, p. 113--132. DOI: 10.1007/978-3-030-22864-4_7
- Q. Wu, X.-C. Zhang, Appl. Phys. Lett., 70, 1784 (1997). DOI: 10.1063/1.119873
- A.V. Andrianov, A.N. Aleshin, V.N. Truhin, A.V. Bobylev, J. Phys. D, 44, 265101 (2011). DOI: 10.1088/0022-3727/44/26/265101