Электронный транспорт, детектирование и эмиссия терагерцового излучения в полупроводниковых гетероструктурах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, кандидат физико-математических наук Орлов, Михаил Львович

• Орлов, Михаил Львович
• кандидат физико-математических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Орлов, Михаил Львович

Введение.

Глава 1. Основные идеи и результаты экспериментов по генерации и детектированию ТГц излучения полупроводниковыми структурами.

§ 1.1. Общие принципы генерации излучения терагерцового диапазона частот (0,5-3 ТГц) объемными полупроводниковыми элементами.

1.1.1. Тепловое излучение решетки кристалла.

1.1.2. Генерация терагерцового излучения кристаллом при возбуждении его лазерными импульсами фемтосекундной длительности.

1.1.3. Излучение на переходах зона проводимости - основное состояние мелкой ионизованной примеси.

1.1.4. Экспериментальное наблюдение генерации излучения в каскадных структурах и сверхрешетках в терагерцовом диапазоне частот.

§ 1.2. Техника и методы детектирования излучения ТГц диапазона частот.

1.2.1. Охлаждаемые широкополосные приемники на основе объемных полупроводниковых элементов.

1.2.2. ЦР фильтры и спектры излучения источников ТГц диапазона частот.

§1.3. Новые принципы использования транзисторных полупроводниковых гетероструктур в устройствах приема и генерации излучения микроволнового излучения.

1.3.1. Освоение ТГц области частот гетеробиполярным транзистором.

1.3.2 Наблюдение эффекта отрицательного дифференциального сопротивления на выходных характеристиках полевого транзистора.

1.3.3 Принципы генерации и детектирования электромагнитных волн, основанные на использовании коллективных явлений в плазме полевого транзистора.

Глава 2. Особенности транспортных характеристик транзисторных гетероструктур с двумерным электронным каналом.

§ 2.1. Общее описание структур и низкополевые характеристики транзисторных гетерокомпозиций.

2.1.1. Образцы транзисторных структур с электронным двумерным каналом, использованные в эксперименте, и технология их приготовления.

2.1.2. Особенности низкополевого транспорта двумерных электронов в исследуемых образцах, температурные и магнитополевые зависимости поправок к проводимости.

§ 2.2. Особенности выходных характеристик короткоконального полевого InGaAs/InAlAs транзистора при разогреве электронов в канале.

2.2.1. Наблюдение эффекта ОДС в короткоканальном транзисторе.

2.2.2. Механизмы формирования низкополевого отрицательного сопротивления на ВАХ короткоканального InGaAs/InAlAs гетеротранзистора. а) Модель межслоевого переноса электронов в структуре. б) Модели формирования транспортного канала в барьерном слое. в) Модель неоднородного транспортного канала.

Основные результаты главы 2.

Глава 3. Детектирование ТГц излучения короткоканальными полевыми

InGaAs/InAlAs транзисторами.

§ 3.1. Методика исследования детектирования терагерцового излучения транзистором с двумерным газом электронов.

§ 3.2. Исследования детектора, выполненного на полевом транзисторе InGaAs/InAlAs, в терагерцовом диапазоне частот.

3.2.1. Зависимость детектируемого сигнала от величины пропускаемого тока

3.2.2. Зависимости фотоотклика транзистора от напряжения на затворе.

3.2.3. Частотные характеристики детектора на транзисторе.

§ 3.3. Теоретические модели детектирования электромагнитного сигнала полевым транзистором.

3.3.1. Эффект детектирования сигнала и плазменная модель Дьяконова-Шура

3.3.2. Особенности квазистатической модели детектора, выполненного на базе короткоканального полевого транзистора. а) Диодно-щелевая модель детектора на основе полевого транзистора. б) Особенности характеристик детектора, связанные с градиентными нелинейностями, реализуемыми в канале транзистора.

3.3.3. Расчет высокочастотного отклика полевого транзистора на основе его выходных характеристик. а) ВВЧ GaAs/AlGaAs НЕМТ. б) ВВЧ Ino.7Gao.3As/Ino.53Alo.47As НЕМТ.

Основные результаты главы 3.

Глава 4. Генерация ТГц излучения полупроводниковыми гетероструктурами.

§ 4.1 Спектроскопия с использованием фильтров на циклотронном резонансе (ЦР)

§ 4.2. Спектроскопия терагерцового излучения InGaAs/InAlAs транзистора с использованием фильтров на циклотронном резонансе.

4.2.1. Наблюдение эффекта резонансной генерации в излучении транзистора.

4.2.2. Механизмы генерации терагерцового излучения транзистором.

Основные результаты главы 4.

Глава 5. Использование двумерных сверхрешеток в планарных транзисторных структурах для генерации терагерцового излучения.

5.1. Двумерные квантовые сверхрешетки с неадцитивным законом дисперсии минизон, блоховская генерация.

5.2. Особенности токовых нестабильностей в двумерной СР конечной ширины.

Основные результаты главы 5.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электронный транспорт, детектирование и эмиссия терагерцового излучения в полупроводниковых гетероструктурах»

Актуальность темы

В последние десятилетия наблюдается заметный прогресс в использовании низкоразмерных гетероэпитаксиальных структур в устройствах сверхвысокочастотной электроники. Выдающимися являются достижения в транзисторной электронике, где применение в конструкции приборов наноразмерных элементов расширило их применение практически на всю область миллиметровых волн. Многие исследовательские группы работают над продвижением их рабочего диапазона в еще более высокочастотную область спектра. Эта деятельность ведется в традиционном направлении путем масштабирования всех элементов конструкции к наноразмерам. Предельные возможности традиционного метода генерации электромагнитных сигналов на основе квазистатического принципа управления сигналами еще не достигнуты [1-5]. Продолжаются работы по снижению шумов традиционных транзисторных устройств и продвижению их рабочего диапазона в более высокочастотную область спектра. Обнадеживающим примером могут служить, в частности, работы по использованию отрицательного дифференциального.сопротивления (ОДС) на выходных характеристиках транзистора [5-7] с целью улучшения его динамических и высокочастотных характеристик.

Параллельно с традиционными направлениями ведутся интенсивные исследования по разработке принципиально новых методов генерации и приема высокочастотного излучения, связанных с использованием разнообразных резонансов как в объемных полупроводниках [8-11], так и в квантовых, в том числе, многослойных периодических, гетероструктурах [12-14]. Активно обсуждаются новые идеи, связанные с баллистическим транспортом и резонансными плазменными эффектами в короткоканальных транзисторных структурах с двумерным электронным газом [8,15].

Ясно, что решение проблемы создания эффективных полупроводниковых генераторов терагерцового диапазона, в том числе, на основе транзисторных устройств, немыслимо без ясного понимания физических явлений, протекающих в гетерокомпозициях, и осмысления всех особенностей, проявляющихся на характеристиках реальных систем. Поэтому поиск новых высокочастотных эффектов и исследование особенностей поведения транспортных характеристик в короткоканальных транзисторных структурах, а также критическое осмысление наблюдаемых закономерностей, представляет достаточно актуальную на сегодняшний день задачу, связанную с общей проблемой продвижения рабочего диапазона полупроводниковых элементов в терагерцовый (ТГц) диапазон частот.

Цели работы:

- Изучение нелинейных явлений и механизмов, перспективных для эффективного преобразования и генерации излучения терагерцового диапазона частот низкоразмерными полупроводниковыми системами;

- Анализ перспектив использования в активной части канала полевого транзистора низкоразмерных систем, включая двумерные полупроводниковые сверхрешетки со сложным законом дисперсии электронов в минизонах, в условиях высоких плотностей пропускаемых по каналу токов;

В связи с указанными общими целями, представляемая диссертационная работа была направлена на решение следующих задач:

- анализ существующих способов генерации и приема ТГц излучения полупроводниковыми структурами;

- экспериментальное и теоретическое исследование особенностей транспорта горячих электронов в короткоканальных транзисторных гетероструктурах Ino.53Gao.47As/Ino.52Alo.48As;

- экспериментальное и теоретическое исследование эффектов генерации и детектирования ТГц излучения, полевыми транзисторами 1п] .хОахА8/1по.52А1о48Ая с двумерным электронным газом в транспортном канале;

- теоретическое исследование особенностей нелинейного электронного транспорта в планарных структурах с каналом, сформированным на базе двумерной квантовой сверхрешетки с неаддитивным законом дисперсии электронных минизон.

Экспериментальная часть настоящей работы направлена в основном на исследование нелинейных высокочастотных характеристик транзисторов 1п1-хОахА8/1по.52А1о.48А8 с селективным легированием и поиск на них особенностей, указывающих на принципиальную возможность реализации в системе механизмов, перспективных для резонансного возбуждения излучения ТГц диапазона частот.

Научная новизна

Научная новизна работы определяется оригинальностью поставленных экспериментов, полученными новыми результатами, и заключается в следующем:

1. Показано, что в двумерных квантовых сверхрешетках с неаддитивным законом дисперсии минизон может возникать высокочастотная отрицательная дифференциальная проводимость (ОДП) в статическом поле, поляризованном ортогонально высокочастотному. Такая ОДП может существовать на участках ВАХ с положительными продольной и поперечной относительно направления статического поля низкочастотными проводимостями, что является необходимым условием для реализации устойчивого эффекта высокочастотной генерации на блоховских осцилляциях электронов.

2. На выходных характеристиках короткоканального полевого транзистора на основе гетероструктуры Ino.53Gao.47As/Ino.52Alo.48As обнаружено аномально низкое значение напряжения возникновения ОДП, определяемое величиной напряжения между затвором и стоком прибора.

3. При комнатной температуре изучены полевые, токовые и частотные зависимости детектирующей способности короткоканального полевого транзистора на основе гетероструктуры 1п1-хОахА5/1по 5гА1о.48Аз. Показано, что немонотонный характер высокочастотного отклика транзистора в диапазоне частот 400 - 700 ГГц в зависимости от напряжения, прикладываемого к затвору транзистора, связан с перераспределением полей в канале структуры и, как следствие, с изменением вклада различных нерезонансных механизмов нелинейности в общую нелинейность системы.

4. Применение перестраиваемого магнитным полем фильтра на основе эффекта циклотронного резонанса (ЦР) позволило обнаружить в спектре излучения короткоканального полевого транзистора Ino.53Gao.47As/Ino.52Alo.48As с двумерным электронным газом при низких температурах не наблюдавшиеся ранее узкие спектральные линии на частотах в диапазоне 0,9 - 1,4 ТГц, перестраиваемые напряжением исток-сток.

Научная и практическая значимость работы

1. Полученные результаты, касающиеся транспортных явлений, протекающих в короткоканальных полевых транзисторах с двумерным электронным газом, способствуют лучшему пониманию работы транзисторов и могут быть использованы на практике для расширения рабочего частотного диапазона транзисторов в сверхвысокочастотную область.

2. Наблюдаемые и изученные особенности характеристик излучения плазменными волнами в короткоканальных полевых транзисторах с двумерным электронным газом могут быть использованы для создания миниатюрных излучателей терагерцового диапазона.

3. Результаты, полученные в области теории двумерных квантовых сверхрешеток, могут быть использованы при разработке блоховского генератора излучения ТГц диапазона частот на двумерных массивах квантовых точек.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Отрицательное дифференциальное сопротивление на выходных характеристиках Ino.53Gao.47As/Ino.52Alo.48As транзистора обусловлено эффектом межслоевого переноса горячих 2D электронов при резонансном туннелировании.их с 3-его уровня размерного квантования в потенциальной яме на состояния примесных центров в области дельта-легирования барьерного слоя.

2. Короткоканальные полевые Ino.7Gao.3As/Ino.52Alo.48As транзисторы с двумерным электронным газом обнаруживают при комнатной температуре немонотонное поведение нелинейного отклика на высокочастотное излучение (420-740 ГГц) с ростом напряжения на затворе транзистора, что обусловлено перераспределением полей в канале и изменением вклада нерезонансных механизмов нелинейности системы.

3. При низких температурах спектр излучения электронной плазмы короткоканального Ino.53Gao.47As / Ino.52Alo.48As транзистора при напряжениях исток-сток Цоэ, превышающих глубину квантовой ямы (Ц^ > Цс^у) в слое Ino.53Gao.47As, содержит узкие резонансные линии в терагерцовом диапазоне, ширина и положение которых зависит от прикладываемых напряжений.

4. В планарных структурах, содержащих двумерную квантовую сверхрешетку с неаддитивным законом дисперсии минизон может возникать высокочастотная ОДП в статическом поле, направленном ортогонально высокочастотному.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Объем диссертации составляет 157 страниц, включая 90 рисунков и 2 таблицы. Список цитированной литературы включает 120 наименований, список публикаций автора по теме диссертации -25 наименований.

Заключение диссертации по теме «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах», Орлов, Михаил Львович

Основные результаты главы 5

1. Впервые проведен расчет нелинейных статических и высокочастотных характеристик двумерной квантовой сверхрешетки с неадцитивным законом дисперсии в присутствии сильного постоянного электрического поля. Показана возможность наблюдения в данной системе сильной анизотропии транспортных свойств электронов и возможность наблюдения отрицательной высокочастотной проводимости без формирования в образце низкочастотных неустойчивостей.

2. Анализ токопереноса в двумерной квантовой сверхрешетке с неаддитивным законом дисперсии и конечной шириной (соответствующей условиям изготовления реальных приборов) показал возможность появления в образце поперечной электродвижущей силы при пропускании тока через образец (эффект аналогичен эффекту Холла) и распад в продольном однородном электрическом поле токовой характеристики на несколько ветвей, каждая из которых отличается амплитудой поперечного электрического поля и характером высокочастотной нестабильности.

Заключение

1. На выходных характеристиках короткоканального транзистора Ino.53Gao.47As/Ino.52Alo.48As при положительном смещении на затворе обнаружен участок отрицательного дифференциального сопротивления при аномально низком значении критического напряжения, величина которого зависит от напряжения на затворе транзистора.

Предложена модель, объясняющая как появление падающего участка на выходных характеристиках транзистора Ino.53Gao.47As/Ino.52Alo48As, так и его зависимость от прикладываемого к затвору напряжений. Модель основана на эффекте межслоевого туннельного переноса горячих носителей с 3-его уровня размерного квантования в транспортном канале в барьерный слой.

2. В диапазоне частот 0,42 - 0,74 ТГц при комнатной температуре получены зависимости выпрямленного сигнала от частоты и напряжений на затворе и стоке короткоканального полевого гетеротранзистора Ino.7Gao.3As/Ino.52Alo.48As с двумерным электронным каналом. Обнаружено нарастание фоточувствительности с ростом пропускаемого тока и немонотонная, с максимумом, зависимость выпрямленного сигнала от напряжения на затворе. Частотные характеристики демонстрируют наличие дисперсии выпрямленного сигнала без проявления резонансных особенностей на измеряемых кривых. Проведены расчеты нерезонансного фотоотклика с учетом градиентных нелинейностей в канале транзистора и показано, что наблюдаемый немонотонный вид зависимости фоточувствительности от напряжения на затворе связан с изменением полей внутри структуры.

3. В короткоканальном полевом транзисторе 1по.5зСао 47AsZIno.52Alo.48As с двумерным электронным газом при напряжениях исток-сток превышающих глубину квантовой ямы (Г^б > ир\у) в слое Ino.53Gao.47As, при низких температурах в спектре излучения электронной плазмы обнаружены две резонансные линии с частотами в диапазоне 0,87 - 1,36 ТГц, ширина и положение которых зависит от напряжения исток-сток. Двухчастотная генерация связывается с междолинным переносом горячих электронов и возникновением двух мод плазменных колебаний.

4. Теоретически исследован электронный транспорт в двумерной квантовой сверхрешетке с неаддитивным законом дисперсии в сильном постоянном электрическом поле. Обнаружена сильная анизотропия транспортных свойств и показана возможность наблюдения отрицательной высокочастотной проводимости без формирования в образце низкочастотных неустойчивостей. В двумерной сверхрешетке конечной ширины показана возможность появления в образце поперечной электродвижущей силы при пропускании тока через образец и распада токовой характеристики на несколько ветвей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Орлов, Михаил Львович, 2010 год

1. Mitrovic, 1.Z. Review of SiGe HBTs on SOI. / I.Z. Mitrovic, O. Buiu, S. Hall, D.M. Bagnall, P. Ashburn. // Solid State Electronics. - 2005. - 49. - №9. - P. - 1556-1567.

2. Proceed SEMICON: STS: SiGe/SOI/Strained Si: From Growth to device properties. Europa 2004, Munich, Germany. 347 c.

3. Koester S.J. Extremaly high transconductance Ge/Si0.4Ge0.6 p-MODFET's grown by UHV-CVD / S.J. Koester, R. Hammond, and J.O. Chu //IEEE Electron Device Letters. -2000. v. 21. -№ 3. — P. 110-112.

4. Gribnikov Z.S. Nonlocal and nonlinear transport in semiconductors: Real-space transfer effects / Z.S. Gribnikov, K. Hess, G.A. Kosinovsky. // J. Appl. Phys. 1995. - V. 77. -№4.-P. 1337-1374.

5. Diyakonov M. Shallow water analogy for a ballistic field effect transistor: new mechanism of plasma wave generation by dc current / M. Diyakonov, M. Shur // Phys. Rev. Lett. -1993.-v. 71.-№ 15.-P. 2465-2468.

6. Mizoguchi K. Intense terahertz radiation from longitudinal optical phonons in GaAs/AlAs / K. Mizoguchi, T. Furuichi, O. Kojima, M. Nakayama, S. Saito, A. Syouji, K. Sakai // Appl. Phys. Lett. 2005. - 87. - №9. - P. 093102/1-3

7. Tani M. Terahertz radiation from coherent phonons excited in semiconductors / M.Tani, R. Fukasawa, H. Abe, S. Matsuura, K. Sakai, S. Nakashima // J. Appl. Phys. 1998. - 83. - P. 2473-2477.

8. Mensz P.M. High transconductance and large peak-to-valley ratio of negative differential conductunce in three-terminal InGaAs/InAlAs real-space transfer devices / P.M. Mensz,

9. P.A. Garbinski, A.Y. Cho, D.L. Sivco, S. Lurie // Appl. Phys. Lett. 1990. - 57. - P. 2558-2560.

10. Orlov M.L. Anisotropy of the conductivity and high-frequency characteristics of two-dimensional quantum superlattices in a strong electric field / M.L. Orlov, Yu.A. Romanov, L.K. Orlov // Microelectronics Journal. 2005. - v. 36. - № 3-6. - P. 396-400.

11. Dyakonov M. Detection, mixing and frequency multiplication of Terahertz radiation by two-dimensional electron fluid / M. Dyakonov, M. Shur // IEEE. Transaction on electron devices. 1996. - v. 43. - № 3. - P. 380-386.

12. Knap, W. Plasma wave resonant detection of terahertz radiations by nanometric transistors / W. Knap, A. El Fatimy, J. Torres, F. Teppe, M. Orlov, V. Gavrilenko // Low Temperature Physics 2007 - v. 33. - №2. - P. 291-294.

13. Skierbinszewski C. Far infrared spectroscopy with high resolution cyclotron resonance filters / C. Skierbinszewski, W. Knap, D. Dur, E.L. Ivchenko, S. Huant, B. Etienne // J. Appl. Phys. 1998. - v. 84. - №1. - P. 433 - 438.

14. Asai Н. Intersubband absorption in In0.53Ga0.47As/In0.52A10.48As multiple quantum wells / H. Asai, Yu. Kawamura. // Phys. Rev. B. 1991. - v. 43. - №6. - P. 4748^1759.

15. Орлов M.JI. Механизмы выпрямления высокочастотного сигнала полевым гетеротранзистором с коротким каналом /Орлов М.Л. // ФТП.-2008.-42.-С. 346-352.

16. Kuznetsov A.V. Coherent phonon oscillations in GaAs / A.V. Kuznetsov, C.J. Stanton // Phys. Rev. B. 1995. - v. 51. -№12, P.7555-7565.

17. Dekorsy T. Emission of submillimeter electromagnetic waves by coherent phonons / T. Dekorsy, H. Auer, C. Waschke, H.J. Bakker, H.G. Roskos, H. Kurzi, V. Wagner, P. Grosse // Phys .Rev. Lett. 1995. - v.74. - №5. - P. 738-741.

18. Mendis R. Strong terahertz emission from (100) p-type InAs / R. Mendis, M.L. Smith, L.J. Bignell, R.E.M. Vickers, R.A. Lewis // J. Appl. Phys. 2005. 98. -№12. - P. 126104/1-3.

19. Adomavicius R. Terahertz emissions from p-InAs due to the instantaneous polarization / R. Adomavicius, A. Urbanowicz, G. Molis, A. Krotkus, E. Satkovskis // Appl. Phys. Lett. -2004. v. 85. -№13. - P. 2463-2465.

20. Leitenstorfer A. Femtosecond charge transport in polar semiconductors / A. Leitenstorfer, S. Hunsche, J. Shah, M.S. Nuss, W.H. Knox. // Phys. Rev. Lett. 1999. - v. 82. - №25. -P. 5140-5143.

21. Андрианов A.B. Линейно поляризованное терагерцовое излучение в одноосно деформированном Ge(Ga) при пробое примеси электрическим полем / А.В. Андрианов, А.О. Захарьин, И.Н. Яссиевич, Н.Н. Зиновьев // Письма в ЖЭТФ. 2006. -т. 83.-№8. -С. 410-413.

22. Hubers H.-W. Terahertz emission from silicon doped by shallow impurities / H.-W. Hubers, S.G. Pavlov, M.H. Rummeli, R.Kh. Zhukavin, E.E. Orlova, H. Riemann, V.N. Shastin // Physica B: Condensed Matter. 2001. - Vol. 308-310. - P. 232-235.

23. Ray S.K. Characteristics of THz waves and carrier scattering in boron doped epitaxial Si and SiGe films / S.K. Ray, T.N. Adam, R.T. Troeger, J. Kolodzey, G. Looney, A. Rosen // J. Appl. Phys. 2004. 95. -№10. - P. 5301-5304.

24. Esaki L. Superlattice and negative differential conductivity / L. Esaki, R. Tsu // IBM J. Res. Dev. 1970. - 14 - P. 61-65.

25. Овсянников М.И. Полупроводниковые периодические структуры / М.И. Овсянников, Ю.А. Романов, В.Н. Шабанов, Р.Г. Логинова // ФТП. 1970. - т.4. - №12. - С. 22252230.

26. Romanov Yu.A. Negative high-frequency differential conductivity in semiconductor superlattices / Yu.A. Romanov, L.G. Mourokh, N.J.M. Horing // J. Appl. Phys. 2003. -93-P. 4696-4703.

27. Kroemer H. Large-amplitude oscillation dynamics and domain suppression in a superlattice Bloch oscillator / .H. Kroemer// cond-mat/0009311.

28. Renk K.F. Wide-miniband superlattice devices for microwave and teraherz frequensies / K.F. Renk // Seventh International Symposium on the "Nanostructures: Physics and Technology", Ioffe Institute, St Petersburg, Russia, 1999. P. 444-448.

29. Andronov A.A. Transport in superlattices with weak barriers and the problem of terahertz bloch oscillator / A.A. Andronov, I.M. Nefedov, A.V. Sosnin // Semiconductors. 2003. -37.-P. 378-384.

30. Казаринов Р.Ф. К теории электрических и электромагнитных свойств полупроводников со сверхрешеткой / Р.Ф. Казаринов, P.A. Сурис // ФТП. — 1972. — т. 6. -№1. С. 148-162.

31. Казаринов Р.Ф. К теории электрических свойств полупроводников со сверхрешеткой / Р.Ф. Казаринов, P.A. Сурис // ФТП. 1973. - т.7. - №3. - С.488-497.

32. Faist J. Quantum cascade laser / J. Faist, F. Capasso, D.L. Sivco, C. Sirtori, A.L. Hutchinson, A.Y. Cho // Scince. 1994. - 264. - P. 553-563.

33. Андронов A.A. Квантовые каскадные лазеры и их применение: состояние и перспективы / A.A. Андронов, А.И. Гордин, Д.И. Зинченко, М.Ю. Левичев, A.B. Маругин, Ю.Н. Ноздрин, A.B. Устинов // Изв. вузов. Радиофизика. 2003. - т. XLVI. -№8-9.-С. 742-751.

34. Razeghi М. High power quantum cascade lasers grown by GasMBE / M. Razeghi, S. Slivken // SPIE Solid State Crystals 2002, Crystalline materials for optoelectronics. -2002.-v. 5136.-P. 317-324.

35. Романов Ю.А. Нелинейная проводимость и вольт-амперные характеристики двумерных полупроводниковых сверхрешеток. / Ю.А.Романов, Е.В.Демидов. // ФТП. 1997.-31.-Р. 308-310.

36. Ulrich J. Terahertz emission from semiconductor nanostructures / J. Ulrich, R. Zobl, G. Strasser, К. Unterreiner. R.E. Miles, P. Harrison, D. Lippens // Terahertz Sources and Systems, 2001. Kluwer AcademicPubl. -P. 115-124.

37. Waschke C. Coherent submillimeter wave emission from Bloch oscillations in a semiconductor superlattice / C. Waschke, H.G. Roskos. R. Schwedler, К. Leo, H. Kurz, К. Koler // Phys .Rev. Lett. 1993. - v.70. -№21. - P. 3319-3322.

38. Yang L. Density-dependent terahertz emission in biased semiconductor superlattices: from Bloch oscillations to plasma oscillations / L. Yang, B. Rosam, M.M. Dignam // Phys. Rev.

39. B. 2005. — v. 72. — P. 115313/1-12.

40. Li A.Z. Room temperature low-threshold mid-infrared quantum cascade lasers / A.Z. Li,

41. C.Lin, H. Li, G.Y. Hu, Y.G. Zhang, L. Wei, C.C. Li, J. Hu // Proceed. 31 Int.Conf. Infrared and Millimeter waves and 14 Int.Conf. THz Electronics. Shanghai, China, 2006. IEEE Catalog Number: 06EX1385. - ISBN: 1-4244-0399-5. - P. 391.

42. Baiser S. Room-temperature, continujus wave, single-mode quantum-cascade lasers at A, ~ 5.4 |xm / S. Baiser, D.A. Yarekha, L. Hvozdara, Y. Bonetti, A. Miller, M. Giovannini, J. Faist // Appl. Phys. Lett. 2005. - 86. - P. 041109/1-3.

43. Yu J.S. High power, room temperature, and continuous wave operation of distributed -feedback quantum cascade lasers at X ~ 4.8 p.m / J.S. Yu, S. Slivken, S.R. Darvish, A. Avans, B. Gokden, M. Razegni // Appl. Phys. Lett. 2005. - 87. - P. 041104/1-3.

44. Sirtori C. Mid-infrared (8.5цт) semiconductor laser operating at room temperature / C. Sirtori, J. Faist, F. Capasso, D.L. Sivco, A.L. Hutchinson, A.Y. Cho // IEEE Photonic technology Lett. 1997. - 9. - P. 294-296.

45. Worrall C. Continuous wave operation of a superlattice quantum cascade laser emitting at 2 THz / C. Worrall, J. Alton, M. Houghton, S. Barbieri, H.E. Beere, D. Ritchie, C. Sirtori // Optics express. 2006. - v. 14.-№1.-P. 171-181.

46. Kumar S. 1.9 THz quantum cascade laser with one-well injector / S. Kumar, B.S. Williams, Q. Hu, J.L. Reno // Appl. Phys. Lett. 2006. - 88. - P. 121123/1-3.

47. Walther C. Low frequency terahertz quantum cascade laser operating from 1.6 to 1.8 THz / C. Walther, G. Scalari, J. Faist, H. Beere, D. Ritchie // Appl. Phys. Lett. 2006. -89. -231121/1-3.

48. Scalari G. Electrically switchable, two-color quantum cascade laser emitting at 1.39 and 2.3 THz / G. Scalari, C. Walther, J. Faist, H. Beere, D. Ritchie // Appl. Phys. Lett. 2006. -88.-141102/1-3.

49. Knap W. A far-infrared spectrometer based on cyclotron resonance emission sources / W. Knap, D. Dur, A. Raymond , C. Meny and J. Leotin, S. Huant, B. Etienne // Rev. Sci. Instrum. 1992. - 63. - №6. - P. 3293-3297.

50. Burke P.J. An all-cryogenic THz transmission spectrometer / P.J. Burke, J.P. Eisenstein, L.N. Pfeiffer, K.W. West // Rev. Sc. Instrum. 2002. - 73. - №1. - P. 130-135.

51. Валитов P.A. Измерения на миллиметровых и субмиллиметровых волнах. Методы и техника / Р.А. Валитов, Б.И.Макаренко // М., Радио и связь, 1984 295 с.

52. Выставкин А.Н. Высокочувствительные приемники электромагнитных излучений. / А.Н. Выставкин, Э.Э.Годик, В.Н.Губанков. // Проблемы современной радиотехники и электроники. Под ред. В.А.Котельникова. — М; Наука, 1980. 437 с.

53. Nashima S. Measuremen of optical properties of highly doped silicon by terahertz time domain reflection spectroscopy / S. Nashima, O. Morikawa, K. Takata, M. Hangyo // Appl. Phys. Lett. 2001. - 79. - №24: - PI 3923-3925.

54. Exter M. Carrier dynamics of electrons and holes in moderately doped silicon / M.van Exter, D. Grischkowsky // Phys. Rev. B. 1990. - v. 41. - №17. - P. 12140-12149.

55. Левинштейн M.E. Эффект Ганна / M.E. Левинштейн, Ю.К. Пожела, М.С. Шур. М. : Сов. Радио, 1975.-288 с.

56. Kalvenas S.P. / S.P. Kalvenas, Yu.K. Pozela // Proceed. Biennial Cornell Conf. on Eng. Appl. of Electr. Phenomena. Ithaca, N.Y., 1967. P. 137-139.

57. Knap W. Resonant detection of subteragertz and teragertz radiation by plasma waves in submicron field-effect transistor / W. Knap, Y. Deng, S. Rumyantsev, M.S. Shur // Appl. Phys. Lett. 2002. - v.81. - №24. - P. 4637-4639.

58. Клар W. Nonresonant detection of terahertz radiation in field effect transistors / W. Клар, V. Kachorovskii, Y. Deng, S. Rumyantsev, J.Q.R. Gaska, G. Simin, X. Ни, M.A. Khan, C.A. Saylor, L.C. Brunei // J. Appl. Phys. -2002. -v.91. -№11. P. 9346-9353.

59. Knap W. Teragertz emission by plasma waves in 60 nm high electron mobility transistor / W. Knap, J. Lusakowski, T. Parenty, S. Bollaert, A. Cappy, V.V. Popov, M.S. Shur // Appl. Phys. Lett. 2004. - v.84. -№13. - P. 2331-2333.

60. Hafez W. Experimental demonstration of pseudomorphic heteroj unction bipolar transistor with cutoff freqencies above 600 GGz / W. Hafez, M. Feng // Appl. Phys. Lett. 2005. -86.-P. 152101/1-3.

61. Грибников З.С. Отрицательная дифференциальная проводимость в многослойной гетероструктуре / З.С. Грибников // ФТП. 1972. - т.6. - №7. - С. 1380-1382.

62. Kastalskii A. Novel real spacehot-electron transfer devices / A. Kastalskii, S. Luryi // IEEE, Electron. Dev. Lett. - 1983. - EDL-^1. - No 9. - P. 334-336.

63. Luryi S. Charge injection transistor based on real-space hot electron transfer / S. Luryi, A. Kastalsky, A.C. Gossard, R.H. Hendel // IEEE Transaction on Electron Devices. —1984. -ED-31. -№6. P. 832-839.

64. Kastalsky A. Field-effect transistor with negative differential resistance / A. Kastalsky, S. Luryi, A.C. Gossard, R.H. Hendel // IEEE Electron. Dev. Lett.- 1984.- EDI^5 P. 57-60.

65. Орлов Л.К. Формирование структуры квантовых нитей InGaAs в матрице арсенида галлия. / Л.К.Орлов, Ивина Н.Л. // ФТТ. 2004. - т.46. - №5. - с. 913-918.

66. Orlov L.K. Physical properties of two dimensional nets of quantum InGaAs wires./ L.K.Orlov, N.L.Ivina, N.A.Alyabina.// The European Physical Journal Applied Physics.-2004.- V.27.- N.l-3.- P.9-12.

67. Orlov, M.L. Mechanisms of a negative differential conductivity in a shortchannel Ino.52Gao.48As/Ino.53Alo.47As HEMT / M.L. Orlov. // Journal of Physics: Conference Series.-2009.-193.-012020.-C.1-4.

68. Orlov, M.L. Detection mechanisms of terahertz radiation in a short gate Ino.7Gao.3As/Ino.53Alo.47As field effect transistor / M.L. Orlov and L.K. Orlov // Journal of Physics: Conference Series.- 2009.-193.-012080.-C.1-4.

69. Orlov, M.L. Detection mechanisms of terahertz radiation in a short gate Ino.7Gao.3As/Ino.53Alo.47As field effect transistor / M.L. Orlov and L.K. Orlov // Proc. 16th Int. Conf. EDSON2009, Montpellier, France, 2009 P. 134.

70. Tomaka, G. Magneto-transport in single InGaAs quantum wells of different shapes. / G.Tomaka, E.M.Sheregii, T.Kakol, W.Strupinski, R.Jakiela, A.Kolek, A.Stadler, K.Mleczko. // Cryst. Res. Technol. 2003. - 38. - P.407-415.

71. Орлов М.Л. Выходные характеристики короткоканального полевого транзистора InGaAs/InAlAs с двумерным электронным газом и особенности генерации им терагерцового излучения. / М.Л.Орлов.// Изв.Ран.Серия Физическая.- 2009.- Т.73.-№1.- С.115-118.

72. Орлов М.Л. Механизмы отрицательного сопротивления и генерации терагерцового излучения короткоканальным тразистором Ino.53Gao.47As/Ino.52Alo.48As./ М.Л.Орлов, Л.К.Орлов. // ФТП.-2009,- Т.43.-№5.-С.679-688.

73. Орлов М.Л. Механизмы и особенности детектирования излучения субмиллиметрового диапазона длин волн полевыми транзисторами с коротким двумерным каналом./ М.Л.Орлов, А.Н.Панин, Л.К.Орлов.// ФТП.-2009,- Т.43.-№6.-С. 816-824

74. Костенко А.А. Преобразование электромагнитных сигналов субмиллиметрового диапазона волн в сверхрешетке / А.А. Костенко, О.А. Кузнецов, Л.К. Орлов, О.Н. Филатов, В.П. Шестопалов // Письма в ЖТФ. 1987. -13. - С. 734-736.

75. Гусятников В.Н. Преобразование СВЧ сигнала в периодической структуре на основе кремния / В.Н. Гусятников, В.А. Иванченко, Б.Н. Климов // Электронная техника, Сер.1. Электроника СВЧ. - 1982. -11(347). - Р. 25-28.

76. Diez Е. Two-dimensional electron gas in InGaAs/InAlAs quantum wells / E. Diez, Y.P. Chen, S. Avesque, M. Hilke, E. Peled, D. Shahar, J.M. Cerverd, D.L. Sivco, A.Y. Cho // Appl. Phys. Lett. -2006. 88. - P.052107/1-3.

77. Маделунг. О. Физика полупроводниковых соединений элементов III и V группы / О. Маделунг. М.: Мир, 1967. - 477 с.

78. Mensz P.M. Real-space transfer in three-terminal InGaAs/InAlAs/InGaAs heterostructure devices. / P.M. Mensz, S. Luryi, A.Y. Cho, D.L. Sivco, F. Ren // Appl. Phys. Lett. 1990. -56.-P. 2563-2565.

79. Masselink W. Ted Real-space-transfer of electrons in InGaAs/InAlAs heterostructures. / W. Ted Masselink // Appl. Phys. Lett.- 1995. 67. - P. 801-803.

80. Кэрол Дж. СВЧ-генераторы на горячих электронах./ Дж.Кэрол М:Мир. 1972.-382 с.

81. Veksler D. Detection of terahertz radiation in gated two-dimensional structures governed by dc current / D. Veksler, F. Teppe, A.P. Dmitriev, V.Yu. Kachorovskii, W. Knap, M.S. Shur // Phys. Rev. B. 2006. - V. 73. - P. 125328/1-10.

82. Пожела Ю.К. Плазма и токовые неустойчивости в полупроводниках / Ю.К. Пожела. -М.: Наука, 1977.-368 с.

83. Ашмонтас С.П. / С.П. Ашмонтас, Ю.К. Пожела, К.К. Репшас // Литовский физический сборник. -1971. — 11. — С. 243.