Вышедшие номера
Моделирование и экспериментальное исследование AlGaAs/GaAs-структур для реализации ИК детекторов
Министерство образования и науки Российской Федерации, Национальный проект «Наука и университеты», № 075-00003-25-04 (FSEE-2025-0011)
Дашков А.С. 1,2, Хахулин С.А. 1, Костромин Н.А. 1,2, Барыкин Д.А. 1, Комков О.С. 1, Пирогов Е.В. 2, Соболев М.С. 2, Горай Л.И. 1,2,3,4, Буравлев А.Д. 1,3,5
1Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
3Институт аналитического приборостроения Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
4Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
5Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: dashkov.alexander.om@gmail.com
Поступила в редакцию: 27 октября 2025 г.
В окончательной редакции: 13 декабря 2025 г.
Принята к печати: 15 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 5 марта 2026 г.

Проведено теоретико-экспериментальное исследование структур AlGaAs/GaAs с множественными квантовыми ямами, предназначенных для фотодетекторов среднего инфракрасного диапазона, работающих при комнатной температуре. На основе теоретических оценок были сформулированы первичные требования к составу, толщинам и степени легирования слоев исследуемых структур. Энергетическая электронная структура, экспериментально восстановленная методом фотоотражения, использована для уточнения расчетной модели, реализованной на базе метода конечных элементов. Это позволило воспроизвести зонную диаграмму и энергетические уровни с высокой точностью, а также определить параметры, необходимые для расчета спектров поглощения. На их основе были построены спектры поглощения для различных концентраций легирующих примесей, показавшие усиление пика поглощения с увеличением уровня легирования. Ключевые слова: детекторы инфракрасного излучения, структуры AlGaAs/GaAs, квантово-размерные гетероструктуры, квантовые ямы, межподзонные переходы, фотоотражение, зонная диаграмма.
  1. A. Rogalski. Infrared Phys. Technol., 43 (3), 187 (2002). DOI: 10.1016/S1350-4495(02)00140-8
  2. M.A.O. Hamed. PhD thesis in Technical Sciences (Manchester, The University of Manchester, 2006)
  3. A. Rogalski. Infrared Detectors (CRC Press, Boca Raton, 2000)
  4. А.М. Филачев, И.И. Таубкин, М.А. Тришенков. Твердотельная фотоэлектроника: Фоторезисторы и фотоприемные устройства (Физматкнига, М., 2012)
  5. В.В. Копытов, Г.В. Акиншина. Наука. Иннов. технол., 43, 134 (2005)
  6. C. Jirauschek. IEEE J. Quant. Electron., 45 (9), 1059 (2009). DOI: 10.1109/JQE.2009.2020998
  7. A.S. Dashkov, S.A. Khakhulin, D.A. Shapran, G.F. Glinskii, N.A. Kostromin, A.L. Vasiliev, S.N. Yakunin, O.S. Komkov, E.V. Pirogov, M.S. Sobolev, L.I. Goray, A.D. Bouravleuv. J. Semicond., 45 (2), 022901 (2024). DOI: 10.1088/1674-4926/45/2/022701
  8. А.С. Дашков, Л.Г. Герчиков, Л.И. Горай, Н.А. Костромин, А.Д. Буравлев. ФТП, 57 (5), 321 (2023). DOI: 10.21883/FTP.2023.05.56197.17k
  9. Электронный ресурс. SciPy. Fundamental algorithms for scientific computing in Python. Режим доступа: https://scipy.org/ (дата обращения: 24.10.2025)
  10. Электронный ресурс. NumPy. The fundamental package for scientific computing with Python. Режим доступа: https://numpy.org/ (дата обращения: 24.10.2025)
  11. О.С. Комков. ФТТ, 63 (8), 991 (2021). DOI: 10.21883/FTT.2021.08.51146.032
  12. L.I. Goray, E.V. Pirogov, M.S. Sobolev, A.S. Dashkov, M.M. Borisov, S.N. Yakunin, A.L. Vasiliev, P.A. Yunin, A.D. Bouravleuv. Mater. Sci. Semicond. Process., 169 (2024), 107875 (2024). DOI: 10.1016/j.mssp.2023.107875
  13. B. Jonsson, S.T. Eng. IEEE J. Quant. Electron., 26 (11), 2025 (1990). DOI: 10.1109/3.62122
  14. L.R. Ram-Mohan. Finite element and boundary element applications in quantum mechanics (Oxford University Press, Oxford, 2002)
  15. Л.К. Мартинсон, Е. В. Смирнов. Квантовая физика: учебное пособие для вузов (Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, М., 2021)
  16. C. Jirauschek, T. Kubis. Appl. Phys. Rev., 1 (1), 011307 (2014). DOI: 10.1063/1.4863665
  17. P. Harrison, A. Valavanis. Quantium wells, wires and dots: theoreticall and computation physics of semiconductor nanostructure (Josh Wiley \& Sons Inc., West Sussex, 2016)
  18. B.F. Levine. J. Appl. Phys., 74 (8), R1 (1993). DOI: 10.1063/1.354252
  19. H.C. Casey Jr., M.B. Panish. Heterostructure Lasers, Part A: Fundamental Principles (Academic, NY., 1978), Ch. 4, 5
  20. R. Kudrawiec, J. Andrzejewski, J. Misiewicz, D. Gollub, A. Forchel. Phys. Status Solidi (A), 202 (7), 1255 (2005). DOI: 10.1002/pssa.200460911
  21. M. Helm. The basic physics of intersubband transitions. Chapter In Semiconductors and semimetals, 62, 1 (Elsevier, Linz, 1999)
  22. S.D. Gunapala, B.F. Levine, L. Pfeiffer, K. West. J. Appl. Phys., 69 (9), 6517 (1991). DOI: 10.1063/1.348861