Стимулированное излучение донорами V-группы в деформированном кремнии
Диссертация
В кремнии решеточное поглощение мало, и с учетом развитой технологии, создание ТГц источников на основе кремния представляет устойчивый интерес на протяжении десятков лет. К настоящему времени эффект стимулированного ТГц излучения получен на внут-рицентровых переходах оптически возбуждаемых доноров V группы (сурьма, фосфор, мышьяк, висмут) в кремнии. Линии генерации лежат в диапазоне 47 — 59 мкм… Читать ещё >
Список литературы
- Knippels, G.M.H. Generation of frequency-chirped pulses in the far-infrared by means of a sub-picosecond free-electron laser and an external/ P.W. van Amersfoort, R.B. Vrijen, D.J. Maas, L.D. Noordam// Opt. Commun. — 1995. — Vol.118. — P. 546−550.
- Kozlov, G.V. Coherent Source for Submillimeter Wave Spectroscopy/ Kozlov G.V., Volkov A. A. // Topics in Applied Physics, edited by G. Gruner, published by Springer-Verlag 1998. -Vol. 74-P. 51−109.
- De Temple, Th. Pulsed Optically Pumped Far Infrared Lasers in Infrared and Millimeter Waves/ Th. de Temple// Edited by K.J. Button. N.Y. 1979. — Vol.1 — P. 129.
- Мурашов, M.C. О временных задержках генерации излучения в лазерных диодах на основе халькогенидов свинца/ М. С. Мурашов, А.П. Шотов// Квантовая электроника. -1995. Т.22. Вып. 12. — С. 1255.
- Муравьев, А.В. Перестраиваемый узкополосый лазер на межподзонных переходах дырок германия/ А. В. Муравьев, С. Г. Павлов, В.Н. Шастин// Квантовая электроника. -1993. Т. 20. Вып. 2. — С.142−148.
- Gavrilenko, V.I. Negative mass cyclotron resonance maser/ V.I. Gavrilenko and Z.F. Kra-sil'nik// Opt.Quant.Elect. 1991. — Vol.23. — S323-S329.
- Ivanov, Y.L. Generation of Cyclotron Radiation by Light Holes in Germanium/ Ivanov Y.L.// Optical and Quantum Electronics 1991. — Vol.23. — S253-S265.
- Mitygin, Yu.A. Wide-Range Tunable Sub-Millimeter Cyclotron Resonance laser/ Mitygin Yu.A., Murzin V.N., Stoklitsky S.A., Chebotarev A.P.// Optical and Quantum Electronics -1991. Vol.23.-S307-S311.
- Алтухов, И. В. Межзонное излучение горячих дырок в Ge при одноосном сжатии/ И. В. Алтухов, М. С. Каган, В.П. Синие// Письма в ЖЭТФ. 1988. — Т.47. — С. 136.
- Williams, В. S. Terahertz quantum-cascade lasers // Nature Photonics. 2007. — Vol. 1. — P. 517−523.
- Kohler, R. Terahertz semiconductor-heterostructure laser/ Kohler R., Tredicucci A., Beltram F., Beere H., Linfield E., Davies G., Ritchie D., Iotti R.C., and Rossi F.// Nature. 2002. -Vol. 417.-P. 156−159.
- Williams, В. S. Terahertz quantum-cascade lasers // Nature Photonics. 2007. — Vol. 1. — P. 517−523.
- Dargys, A. Handbook on Physical Properties of Ge, Si, GaAs and InPI Dargys A. and J. Kundrotas// Science and Encyclopedia Publishers, Vilnius 1994. — P.262
- Dehlinger, G. Intersubband electroluminescence from silicon-based quantum cascade structures/ Diehl L., Gennser U., Sigg H., Faist J., Ensslin K., Grutzmacher D., Muller E.// Science. 2000. Dec 22. — 290 (5500). — P. 2277−2280.
- Kagan, M. S. THz lasing of SiGe/Si quantum-well structures due to shallow acceptors/ M. S. Kagan, I. V. Altukhov, E. G. Chirkova, V. P. Sinis, R. T. Troeger, S. K. Ray, and J. Kolodzey// Physica Status Solidi В 2003. — Vol.235. Issue 1. — P. 135−138.
- Kohn, W. Theory of donor states in silicon/ W. Kohn, J.M. Luttinger // Phys. Rev 1955 — v. 90 (4).-P. 915
- Цидильковский, И.М., Электроны и дырки в полупроводниках/ И.М. Цидильковский// Наука, М. 1972. С.
- Вир, F.JI. Симметрия и деформационные эффекты в полупроводниках/ Г. Л. Вир, Г. Е. Пикус// Наука, М. 1972, — 584 С.
- Krag, W.E., / W.E.Krag, W.H.Kleiner, H.J. Zeiger// Proc. X Int. Confer. Phys. Semicond., Cambrige, USA, 1970, p. 271
- Pajot, B. High resolution study of the group V impurities absorption in silicon / B. Pajot, J. Kauppinen and R. Anttila // Sol. St. Communic. 1979. — Vol. 31, Issue 10. — P. 759−763.
- Jagannath, C. Linewidths of the electronic excitation spectra of donors in silicon / C. Jagannath, Z. W. Grabowski, and A. K. Ramdas // Phys. Rev. В 1981. — Vol. 23, Issue 5. — P. 2082−2098.
- Липари, H. О. Последние достижения в теории экситонов и примесей в полупроводниках / Н. О. Липари, А. Бальдереши, И. Альтарелли // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1978. -Том42.-С. 1179.
- Лифшиц, Т. М. Примесная фотопроводимость германия, легированного сурьмой, мышьяком, бором или индием / Т. М. Лифшиц, Ф. Я. Надь, В. И. Сидоров // ФТТ. -1966.-Том 8.-С. 3208.
- Андреев, Б. А. Бесконтактный способ регистрации спектров фотопроводимости полупроводников / Б. А. Андреев, Л. И. Герштейн, В. Б. Иконников, В. Б. Шмагин // Приборы и техника эксперимента. -1985. № 3.-С. 172.
- Андреев, Б. А. Спектры фототермической ионизации примесей в высокочистых кремнии и германии / Б. А. Андреев, В. Б. Иконников, Е. Б. Козлов, В. Б. Шмагин // Высокочистые вещества. 1988. № 2. — С. 180.
- Wright, G. В. Raman scattering from donor and acceptor impurities in silicon / G. B. Wright and A. Mooradian // Phys. Rev. Lett. 1967. — Vol. 18, Issue 15. — P. 608−610.
- Jain, K. Electronic Raman scattering and the metal-insulator transition in doped silicon / K. Jain, S. Lai, and M. V. Klein // Phys. Rev. B. 1976. — Vol. 13, Issue 12. — P. 5448−5464.
- Wright, G. B. Raman scattering from donor and acceptor impurities in silicon / G. B. Wright and A. Mooradian // Phys. Rev. Lett. 1967. — Vol. 18, Issue 15. — P. 608−610.
- Aggarwal, R. L. Optical determination of the symmetry of the ground states of group-V donors in silicon / R. L. Aggarwal and A. K. Ramdas // Phys. Rev. 1965. — Vol. 140, Issue 4A. -P. A1246-A1253
- Mayur, A. J. Redetermination of the valley-orbit (chemical) splitting of the Is ground state of group-V donors in silicon / A. J. Mayur, M. Dean Sciacca, A. K. Ramdas, and S. Rodriguez // Phys. Rev. B. 1993. — Vol. 48, Issue 15. — P. 10 893−10 898.
- Sauer, R. Optical determination of highly excited s-like donor states in silicon // J. of Luminescence. 1976. — Vols. 12−13. — P. 495−499.
- Басов Н.Г. Генерация, усиление и индикация инфракрасного и оптического излучений с помощью квантовых систем. / Басов Н. Г., Крохин О. Н., Попов Ю. М. // УФН 1960. — Т.1.XII. Вып. 2. С. 162−209.
- Ramdas, А. К. Spectroscopy of the solid-state analogues of the hydrogen atom: donors and acceptors in semiconductors / A. K. Ramdas and S. Rodriguez // Rep. Prog. Phys. — 1981. — Vol. 44.-P. 1297−1387.
- McSkimin, H. J. Measurement of elastic constants at low temperatures by means of ultrasonic waves Data for silicon and germanium single crystals, and for fused silica // J. Appl. Phys. -1953. — Vol. 24, Issue 8. — P. 988−997.
- Демидов, E.B. Сечение фотоионизации примесного центра в деформированном кремнии / Демидов Е. В. (неопубликовано)
- Olson, D.W. Uniaxial stress dependence of the Orbach spin-lattice relaxation rate of phosphorous and arsenic donors in silicon / D. W. Olson* and T. G. Castner // Phys. Rev. В 1978. -Vol. 17-P.3318−3333
- Tekippe, V.J. Determination of the Deformation-Potential Constant of the Conduction Band of Silicon from the Piezospectroscopy of Donors/ Tekippe V.J., Chandrasekhar H.R., Fisher P. and Ramdas A.K. // Phys. Rev. B. 1972. — V.6 — P.2348−56
- Shastin V.N. Far-Infrared Active Media Based on Inraband and Shallow Impurity States Transitions in Si, / Shastin V.N. // 21th Int. Conf. on Infrared and Millimeter Waves, Berlin. Conference proceeding, 1996. — CT2.
- Басов Н.Г. Генерация, усиление и индикация инфракрасного и оптического излучений с помощью квантовых систем. / Басов Н. Г., Крохин О. Н., Попов Ю. М. // УФН 1960. — Т. LXXII. Вып. 2. — С. 162−209.
- S.G. Pavlov. Stimulated emission from donor transitions in silicon / S.G. Pavlov R. Kh. Zhu-kavin, E. E. Orlova, V. N. Shastin, A. V. Kirsanov, H.-W. Hiibers, K. Auen and H. Riemann. // Phys. Rev. Lett. 2000. Vol.84. — P. 5220−5223.
- Pavlov, S.G. Far-infrared stimulated emission from optically excited bismuth donors in silicon/ S.G. Pavlov, H.-W. Hiibers, M.H. Rummeli, R.Kh. Zhukavin, E.E. Orlova, V.N. Shastin, and H. Riemann// Appl. Phys. Lett.- 2002.- v. 80, — P. 4717
- Pavlov, S.G. Terahertz optically pumped Si: Sb laser/ S.G. Pavlov, H.-W. Htibers, H. Riemann, R.Kh. Zhukavin, E.E. Orlova, V.N. Shastin// J. Appl. Phys.- 2002, — v. 92. P. 5632
- Htibers, H.-W. Stimulated terahertz emission from arsenic donors in silicon / H.-W. Htibers, S. G. Pavlov, R. Kh. Zhukavin, H. Riemann, N. V. Abrosimov, and V. N. Shastin // Appl. Phys. Lett. 2004. — Vol. 84, Issue 18. — P. 3600−3602.
- Ikezawa, M. Far-infrared absorption due to the two-phonon difference process in Si / M. Ikezawa and M. Ishigame // J. Phys. Society of Japan. 1981. — Vol. 50, No. 11. — P. 37 343 738.
- Бейнихес, И.Л. Доноры в многодолинных полупроводниках в приближении центральной ячейки нулевого радиуса/ И. Л. Бейнихес, Ш. М. Коган// ЖЭТФ 1987 — т. 93 1(7), С.285−301
- Ю, П. Основы физики полупроводников/ Ю П., Кардона М.// Физмат-лит, М. 2002. 560 С.
- Абакумов, В.Н. Безызлучательная рекомбинация в полупроводниках/ В. Н. Абакумов, В. И. Перель, И.Н. Ясиевич//: Петербургский институт ядерной физики Б. П. Константинова РАН, СПб. 1997, — 376 С.
- Jacoboni, С. The Monte Carlo method for the solution of charge transport in semiconductors with applications to covalent materials/ C. Jacoboni, L. Reggiani// Rev. Mod. Phys.- 1983, — v. 55(3).-P. 645
- Lax, M. Cascade Capture of Electrons in Solids / M. Lax // Phys.Rev. 1960. — V. l 19. -P. 1502
- Гуревич, A.B. / A.B. Гуревич, Л. П. Питаевский // ЖЭТФ 1964. — T.46. — C.1281
- D’Angelo, N. Ion-Electron Recombination N. D’Angelo // Phys.Rev.A 1965. — V.140. -P.1488
- Абакумов, В.Н. / Абакумов B.H., Яссиевич И. Н. // ЖЭТФ 1976. — Т.71. — С.657
- Harrison, W.A. Scattering of Electrons by Lattice Vibrations in Nonpolar Crystals / Harrison
- W.A. //Phys.Rev. 1956. -V. 104. — P. 1281
- Бете, Г. Квантовая механика атомов с одним и двумя электронами / Г. Бете, Э. Солпитер // пер. с англ., М."Физматгиз" 1960. — С.562
- N. Sclar. Properties of doped silicon and germanium infrared detectors. / N. Sclar // Progress in Quantum Electronics 1984, V.9. — P. 149−257.
- Karaiskaj D. Impurity absorption spectroscopy in Si-28: The importance of inhomogeneous isotope broadening. / Karaiskaj D., Stotz J.A.H., Meyer Т., Thewalt M.L.W., Cardona M. // Physical Review Letters 2003. V. 90. — P. 186 402−4.
- Oliveira, L.E. Effect of compressive uniaxial stress on the binding energies of D- centers in Si: P and Si: As / L.E. Oliveira, L.M. Falicov // Phys.Rev. B. 1986. — V.33. — P.6990
- Griffin, A. Thermal Conductivity of Solids IV: Resonance Fluorescence Scattering of Phonons by Donor Electrons in Germanium. / Griffin, A. and Carruthers, P. // Physical Review 1963. V. 131.-P. 1976−1995.
- Tamura, S. Lattice dynamics and elastic phonon scattering in silicon/ S. Tamura, J.A. Shields, J.P. Wolfe// Phys. Rev. В.- 1991.- v.44, 7.- P. 3001
- N.R.Butler, P. Fisher, and A.K.Ramdas, Excitation spectrum of bismuth donors in silicon, Phys.Rev.B, 12, 3200(1975)
- Castner, Jr., T. G. Raman spin-lattice relaxation of shallow donors in silicon // Phys. Rev. -1963.-Vol. 130, Issue l.-P. 58−75.
- Жукавин, P. X. Стимулированное излучение при оптическом возбуждении доноров фосфора в кремнии дис. канд. физ.-мат.наук: защищена 22.12.2005 Жукавин P. X. / Нижний Новгород, Институт физики микроструктур РАН. 2005. — С.1 — 117
- Y.B. Levinson. Nonequilibrium phonons in nonmetallic crystals / Y.B. Levinson. // Modern Problems in Condensed Matter Science, edited by W. Eisenmerger and A.A. Kaplyanskii, published by North Holland, Amsterdam 1986. V. 16 — P. 91−120.
- Павлов, С.Г. Лазеры терагерцового диапазона частот на примесных центрах в кремнии и германии, дис. канд. физ.-мат.наук: защищена 22.12.2010 Пвлов С. Г. / Нижний Новгород, Институт физики микроструктур РАН. 2010. — С.1 — 217
- Al. Zhukavin, R.Kh. D~ centers in intracenter Sv. P lasers/ R.Kh. Zhukavin, S.G. Pavlov, K.A. Kovalevsky, H.-W. Huebers, H. Riemann, V.N. Shastin// J. Appl. Phys. 2005. — v.97. — P. 113 708 -(1−3)
- А4. Pavlov, S.G. Low-threshold terahertz Si: As laser// S.G. Pavlov, U. Boettger, H.-W. Huebers, R.Kh.Zhukavin, K.A.Kovalevsky, V.V. Tsyplenkov, V.N.Shastin, N. V. Abrosimov, H. Riemann// Appl. Phys. Lett.- 2007.-. v.90.- P. 141 109 (1−2)
- А 17. Ковалевский, К. А. Релаксация возбужденных состояний мелких доноров в кремнии при взаимодействии с междолинными фононами/ Ковалевский К. А., Цыпленков В. В., Шастин В.Н.// Тезисы к научной конференции по радиофизике, 5 мая 2006, Н.Новгород. С. 17
- Optoelectronics and lasers, Alushta, Crimea, Ukraine, 2008, IEEE Catalog No CFP08814-PRT. P.254−256