Создание и исследование спонтанных источников света для средней ИК-области спектра на основе узкозонных полупроводников А3В5 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, кандидат физико-математических наук Калинина, Карина Вадимовна

• Калинина, Карина Вадимовна
• кандидат физико-математических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Калинина, Карина Вадимовна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Светодиоды для средней ИК-области спектра 1.6 - 5 мкм (обзор).

1.1. Узкозонные полупроводниковые материалы А3В5 для светоизлучающих структур, работающих в диапазоне 1.6-5 мкм.

1.1.1. Бинарные соединения Оа8Ь и 1пАз.

1.1.2. Многокомпонентные твердые растворы на основе ваБЬ.

1.1.3. Многокомпонентные твердые растворы на основе 1пАз.

1.2. Особенности зонных энергетических диаграмм гетеропереходов I и II типа на основе узкозонных полупроводников А3В5.

1.3. Излучательная и безызлучательная рекомбинация в гетеропереходах I и II типа.

1.4. Электролюминесцентные свойства светодиодов на основе гетероструктур СаЫАзЗЬ/АЮаАвЗЬ (1.6-2.4 мкм).

1.5. Электролюминесцентные свойства светодиодов на основе гетероструктур 1пАз8Ь/1пА58ЬР (3-5 мкм).

1.6. Способы повышения оптической мощности светодиодов на основе узкозонных гетероструктур А3В5.

1.7. Выводы к главе 1.

Глава 2. Методика создания и исследования светодиодных гетероструктур на основе узкозонных твердых растворов в системе СавЬ-ТпАв.

2.1. Особенности технологии жидкофазной эпитаксии (ЖФЭ) гетероструктур на основе твердого раствора Оа1пАз8Ь.

2.2. Особенности технологии газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений (МОГФЭ) гетероструктур на основе 1пАз/1пА58Ь(Р).

2.3. Постростовая обработка светодиодных гетероструктур.

2.4. Методика исследования вольт-амперных и люминесцентных характеристик светодиодных гетероструктур.

2.5. Выводы к главе 2.

Глава 3. Новые подходы к созданию высокоэффективных спонтанных источников излучения для среднего ИК диапазона (1.6 - 5 мкм) на основе объемных гетероструктур А3В5.

Введение.

3.1. Исследование электролюминесценции в объемных гетероструктурах I типа на основе 1пАз/1пА58Ь(Р).

3.2. Исследование электролюминесценции в объемных изотопных и анизотипных гетероструктурах II типа на основе ОаБЬ с высокими потенциальными барьерами.

3.2.1. Исследование электролюминесценции в изотипной гетероструктуре 14

СаЗШ-АЮаАзЗЬЛЯпОаАзЗЬ.

3.2.2. Исследование электролюминесценции в анизотипных гетероструктурах на основе ОаБЬ.

3.3. Выводы к главе 3.

Глава 4. Исследование электролюминесценции в квантово-размерных гетероструктурах на основе вавЬ с глубокими квантовыми ямами А1(А5)8ЬЯпА88Ь/А1(А5)8Ь.

Введение.

4.1. Создание и характеризация квантово-размерных гетероструктур на основе ОаБЬ с глубокой квантовой ямой А1(А8)8Ь/1пАз8Ь/А1(Аз)8Ь, выращенных методом МОГФЭ.

4.2. Обнаружение и исследование эффекта сверхлинейной зависимости интенсивности люминесценции и оптической мощности от тока накачки в гетероструктурах с глубокой квантовой ямой.

4.3. Теоретические оценки процесса ударной ионизации в глубокой квантовой яме и сопоставление с экспериментом.

4.4. Выводы к главе 4.

Глава 5. Применение светодиодов на основе узкозонных гетероструктур для создания портативного анализатора содержания воды в нефти.

Введение.

5.1. Исследование поглощения воды и нефти с помощью светодиодов, излучающих в диапазоне 1.6-2.3 мкм.

5.2. Разработка оптической ячейки на основе светодиодной матрицы портативного анализатора воды в нефти с учетом особенностей поглощения водонефтяной эмульсии.

5.3. Определение калибровочной кривой анализатора воды в нефти.

5.4. Вывод к главе 5.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Создание и исследование спонтанных источников света для средней ИК-области спектра на основе узкозонных полупроводников А3В5»

Актуальность темы. Работы по созданию и исследованию узкозонных гетероструктур в системе ОаБМпАз, перекрывающих средний инфракрасный диапазон, активно ведутся на протяжении последних десятилетий. Спектральная область 2-5 мкм актуальна для задач экологии и охраны окружающей среды, поскольку в этой области находятся характеристические полосы поглощения многих природных и промышленных газов (СО, СО2, СН4, Н28, паров воды и др.). Наличие характеристических полос поглощения открывает широкие возможности для разработки оптических методов газового анализа, контроля технологических параметров промышленной продукции, медицинской диагностики и др [1].

С точки зрения практического использования, источники спонтанного ИК излучения обладают рядом преимуществ по сравнению с лазерами и тепловыми источниками. Они миниатюрны, отличаются низким энергопотреблением, высоким быстродействием (~10-50нс), излучают в узком спектральном диапазоне (по сравнению с тепловыми источниками) и не требуют применения дополнительных фильтров [2].

Однако квантовая эффективность и оптическая мощность светодиодов на базе

•5 е узкозонных гетероструктур А В невысока по сравнению с источниками спонтанного излучения для видимого и ближнего инфракрасного спектральных диапазонов на основе, например, ОаАэ и 1пР, в которых внутренний квантовый выход близок к 1. К настоящему времени для светодиодов на основе ОаХпАБЗЬ/АЮаАзБЬ, работающих в диапазоне 1.6-2.4 мкм, достигнуты значения средней оптической мощности 1-3 мВт в квазистационарном режиме при комнатной температуре [2]. В то же время средняя оптическая мощность светодиодов, излучающих в области 3-5 мкм, существенно ниже. Главным образом, это связано с сильным влиянием процесса безызлучательной оже-рекомбинации, скорость которой возрастает при уменьшении ширины запрещенной зоны и повышении температуры [3]. Поэтому важной проблемой является поиск путей повышения квантовой эффективности и оптической мощности светодиодов на основе узкозонных полупроводников. В последние годы для увеличения квантовой эффективности солнечных фотоэлементов в структурах с квантовыми точками предлагается механизм умножения носителей за счет освещения структуры высокоэнергетичными фотонами [4]. В работе [5] была показана возможность использовать большие скачки потенциала в зоне проводимости на гетерогранице для увеличения отношения коэффициентов ионизации в лавинных фотодиодах на основе многослойных гетероструктур ОаАз/ОаАЬ^ с квантовыми ямами. Однако, для светоизлучающих структур эти эффекты ранее не рассматривались.

Актуальность данной работы заключается в том, что в работе был исследован и апробирован экспериментально новый метод получения суперлинейной люминесценции и увеличения оптической мощности в светоизлучающих узкозонных гетероструктурах на основе йаБЬ с большими скачками потенциала на гетерогранице, превышающими пороговую энергию ионизации в узкозонном материале, а также в наногетероструктурах с глубокими квантовыми ямами.

Цель работы: исследование люминесцентных свойств объемных гетероструктур I и II типа с высокими потенциальными барьерами и квантово-размерных гетероструктур с глубокими квантовыми ямами в системе твердых растворов Оа8Ь-1пАз-А18Ь для спектрального диапазона 1.5-5.0 мкм и разработка новых методов увеличения квантовой эффективности и оптической мощности.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи;

• Исследование люминесцентных характеристик узкозонных гетероструктур I типа на основе ГпАзЛпАвЗЬЛпАзЗЬР для спектрального диапазона 3.3-3.4 мкм, выращенных методом газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений (МОГФЭ);

• Исследование электролюминесценции и оптической мощности в объемных изотопных и анизотипных гетероструктурах II типа на основе п-ваБЬ с узкозонной активной областью 1пОаАз8Ь и высокими потенциальными барьерами на гетерогранице, выращенных методом жидкофазной эпитаксии (ЖФЭ) в зависимости от тока накачки;

• Исследование механизмов излучательной рекомбинации и ударной ионизации в объемных гетероструктурах на основе ваБЬ с высокими потенциальными барьерами на гетерогранице;

• Исследование электролюминесценции и оптической мощности в зависимости от тока накачки в наногетероструктурах с глубокими квантовыми ямами А1(А8)8Ь/1пАз8Ь/А1(А5)8Ь, выращенных методом МОГФЭ на подложках п-ваБЬ;

• Теоретические оценки параметров квантовых ям и механизма ударной ионизации электронами в структурах с глубокими квантовыми ямами А1(А8)8Ь/1пАз8Ь/А1(Аз)8Ь и сопоставление с экспериментом;

• Применение светодиодов на основе узкозонных полупроводников А В для исследование водо-нефтяных эмульсий в спектральном диапазоне 1.6.-2.4 мкм.

Научная новизна результатов, полученных в работе состоит в следующем:

• Обнаружена и исследована суперлинейная электролюминесценция в диапазоне энергий фотонов 0.2-0.8 эВ и диапазоне температур 77-300 К в объемных изотипных и анизотипных гетероструктурах II типа с узкозонной активной областью ЫваАвБЬ и высокими потенциальными барьерами на гетерогранице, выращенных методом ЖФЭ.

• Проведены оценки пороговых энергий ионизации в объемных изотипных и анизотипных гетероструктурах II типа М-ОаЗЬ/ЬГ-АЮаАзЗЬ/пЛпОаАзЗЬ, 1Ч-Оа8Ь/п-IгЮаАзЗЬ/Р-АЮаАз8Ь с большой энергией скачка потенциала АЕс в зоне проводимости на гетерогранице. Показано, что наблюдаемая суперлинейная зависимость интенсивности электролюминесценции и оптической мощности от тока накачки может быть объяснена вкладом в излучательную рекомбинацию дополнительных электронно-дырочных пар за счет эффекта ударной ионизации электронами, разогретыми за счет большого скачка потенциала в зоне проводимости (АЕс) на гетеро границах Ы-АЮаАзЗЬ/п^пОаАзБЬ и 14-ОаЗЬ/пЛпОаАвЗЬ.

• Впервые обнаружена и исследована суперлинейная электролюминесценция в наногетероструктурах на основе ваБЬ с глубокой квантовой ямой А1(А5)8Ь/1пА88Ь/А1(Аз)8Ь при температурах 77 и 300 К в интервале энергий фотонов 0.60.8 эВ, выращенных методом МОГФЭ.

• Установлено, что возрастание интенсивности люминесценции и оптической мощности излучения с током накачки, как в объемных гетероструктурах, так и в наногетероструктурах с квантовыми ямами происходит по степенному закону Р=А-1В, где I - ток накачки, А - подгоночный параметр. При этом показатель степени В лежит в диапазоне 1.5-2 для объемных гетероструктур и 2-3 для наногетероструктур в интервале температур 77-300 К.

• В наногетероструктурах на основе ваБЬ с глубокой квантовой ямой А1(Аз)8Ь/1пА58Ь/А1(А8)8Ь теоретически рассчитано положение энергетических уровней в квантовой яме А1(А8)8Ь/1пАз8Ь/А1(А8)8Ь, пороговая энергия ионизации электронов и подтверждена возможность создания дополнительных электронно-дырочных пар, участвующих в излучательной рекомбинации, за счет эффекта ударной ионизации в глубокой квантовой яме.

Практическая значимость работы:

• Разработаны и исследованы два типа конструкций светодиодов на основе двойных гетероструктур I типа 1пА88ЬР/1пА8/1пА88ЬР, выращенных на подложках р- и п

InAs для спектрального диапазона 3.3-3.4 мкм. За счет использования широкозонных ограничительных слоев и улучшения условий отвода тепла из активной области получено значение внутреннего квантового выхода светодиодов 22.3% в импульсном режиме.

• Предложен новый оригинальный способ повышения оптический мощности и квантовой эффективности светоизлучающих структур за счет использования процесса ударной ионизации в объемных гетероструктурах II типа на основе GaSb с высокими потенциальными барьерами на гетерограницах и в наногетероструктурах с глубокими квантовыми ямами. Данный подход может быть использован для увеличения квантовой эффективности светоизлучающих структур на основе других полупроводниковых материалов, а также солнечных и термофотовольтаических элементов.

• Предложен и реализован портативный оптический анализатор содержания воды в нефти на основе оптопары светодиодная матрица - фотодиод, работающей в среднем ИК-диапазоне (1.6-2.4 мкм).

Научные положения, выносимые на защиту:

1. В объемных гетероструктурах N-GaSb/N-AlGaAsSb/n-InGaAsSb и N-GaSb/n-InGaAsSb/P-AIGaAsSb с высокими потенциальными барьерами, состоящих из двух широкозонных и одного узкозонного слоя, зависимость электролюминесценции от тока накачки носит суперлинейный характер, что обусловлено созданием дополнительных электронно-дырочных пар за счет эффекта ударной ионизации горячими электронами, разогретыми на скачке потенциала в зоне проводимости на гетерогранице N-AlGaAsSb/n-InGaAsSb в изотипной структуре и на гетерогранице N-GaSb/n-InGaAsSb в анизотипной. При этом суперлинейная электролюминесценция наблюдается для двух спектральных полос hvi « 0.3 эВ и hv2 « 0.7 эВ, соответствующих излучательной рекомбинации в узкозонной активной области и вблизи гетерограницы с N-GaSb.

2. В двумерных гетероструктурах на основе GaSb с глубокой и узкой квантовой ямой Al(As)Sb/InAsSb/Al(As)Sb излучательная рекомбинация реализуется при переходах между первым уровнем электронов Eei и дырок Ehi, а ударная ионизация осуществляется электронами, разогретыми на скачке потенциала в зоне проводимости ДЕс = 1.27 эВ на границе Al(As)Sb/InAsSb, превышающего пороговую энергию ионизации электронами Sie= Eei + Eg inAsSb + Ehi внутри квантовой ямы.

3. Зависимость оптической мощности излучения от тока накачки в объемных гетероструктурах с высокими потенциальными барьерами и в наногетероструктурах с глубокой квантовой ямой определяется общим степенным законом Р=А-1В, где А подгоночный параметр, I - ток накачки. При этом в области температур 77-300 К показатель степени В меняется в диапазоне 1.5-2 для объемных гетероструктур и в диапазоне 2-3 для наногетероструктур. Более сильная зависимость оптической мощности от тока в квантово-размерных структурах обусловлена более эффективной локализацией носителей в глубокой квантовой яме.

4. Разработан оптический метод анализа содержания воды в водонефтяных эмульсиях в среднем ИК диапазоне с помощью оптопары, содержащей трехэлементную светодиодную матрицу и фотодиод, при этом влияние рассеяния на границе фаз нефть-вода учитывается за счет использования дополнительного светодиода с длиной волны 1=2.2 мкм.

Апробация работы.

Результаты работы докладывались на следующих международных конференциях и семинарах:

11th International Conference on Mid-Infrared Optoelectronics: Materials and Devices (Chicago, USA, September 4th - 8th, 2012); 31st International Conference on the Physics of Semiconductors (Zurich, Switzerland, July 29th t- August 3rd 2012); 20th International Symposium Nanostructures: Physics and Technology (Nizhny Novgorod, Russia, June 24-30 2012); 13th Intern. Conference on the Formation of Semiconductor Interfaces (Prague, 3-8 July 2011); 8й Белорусско-Российский семинар «Полупроводниковые лазеры и системы на их основе» (Минск, май 2011); International Scientific and Applied Conference "Opto-Nano Electronics and Renewable Energy Sources 2010" (Varna, Sept. 2010); 10th International Conference on Mid-Infrared Optoelectronics: Materials and Devices (Shanghai, Sept. 2010); Interdisciplinary Conference on Chemical, Mechanical and Materials Engineering (7-20 December, 2009, Melbourne, Australia); XI Всероссийская молодежная конференции по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике (30 ноября - 4 декабря 2009, С.-Петербург); Второй Международный форум по нанотехнологиям (6-8 октября 2009, Москва); а также обсуждались на семинарах в лаборатории Инфракрасной оптоэлектроники ФТИ им. А.Ф. Иоффе и в лаборатории MOVPE Института физики Чешской академии наук (г. Прага, Чешская Республика).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 13 работах, получено 2 патента, библиографический список публикаций приведен в конце диссертации.

Структура диссертации:

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации составляет 128 страниц, включая 67 рисунков, 4 таблицы. Список цитируемой литературы включает 114 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика полупроводников», Калинина, Карина Вадимовна

Основные результаты данной работы представлены в следующих публикациях:

1. А.П. Астахова, А.С. Головин, Н.Д. Ильинская, К.В. Калинина, С.С. Кижаев, О.Ю.Серебренникова, Н.Д. Стоянов, Zs.J. Horvath, Ю.П. Яковлев «Мощные светодиоды на основе гетероструктур InAs/InAsSbP для спектроскопии метана (А. ~ 3.3 мкм)» // ФТП. 44 (2). С.278-284 (2010).

2. К.В. Калинина, С.С. Молчанов, Н.Д. Стоянов, А.П. Астахова, Х.М. Салихов, Ю.П.Яковлев «Портативный оптический анализатор содержания воды в нефти на основе оптопары «светодиодная матрица - широкополосный фотодиод» среднего ИК диапазона (1.6 - 2.4 цт)» // ЖТФ. 80 (2).С.99-104 (2010).

3. М. P. Mikhailova, Е. V. Ivanov, L. V. Danilov, К. V. Kalinina, N. D. Stoyanov, G. G. Zegrya, Yu. P. Yakovlev, E. Hulicius, A. Hospodkova, J. Pangrac, and M. Zikova " Superlinear electroluminescence due to impact ionization in GaSb-based heterostructures with deep Al(As)Sb/InAsSb/Al(As)Sb quantum wells" // JAP. 112 (023108) P. 023108-1 - 023108-5. (2012).

4. K.B. Калинина, М.П. Михайлова, Б.Е. Журтанов, Н.Д. Стоянов, Ю.ПЛковлев «Суперлинейная электролюминесценция в гетероструктурах на основе GaSb с высокими потенциальными барьерами» // ФТП. 47 (1). С.75-82 (2013).

5. К.В. Калинина, Н.Д. Стоянов, Ю.ПЛковлев «Применение оптоэлектронных пар светодиод - фоточувствительный элемент на основе гетероструктур А3В5 в сенсорах влажности и водорода» // Сборник тезисов докладов XI Всероссийской молодежной конференции по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике, 30 ноября - 4 декабря, С.-Петербург. С.114 (2009).

6. Kalinina K.V., Stoyanov N.D., Molchanov S.S., Kizhaev S.S., Zhurtanov B.E., Yakovlev Yu.P. " Optoelectronic Devices Based on GaSb and InAs Hetero structures and Their Application in Portable Sensors for Ecological Monitoring" // Proceedings of the 2009 Interdisciplinary Conference on Chemical, Mechanical and Materials Engineering, 7-20 December, Melbourne, Australia. P.486-491 (2009).

7. K.V. Kalinina, N.D. Stoyanov, S.S. Molchanov, Yu.P. Yakovlev "Application of Mid-Infrared LEDs (1.6 - 2.4 цт) for Detection of Water in Cut-Oil" // 10th International Conference on Mid-Infrared Optoelectronics: Materials and Devices. Shanghai, Sept. Program and abstracts, p. 84 (2010).

8. Ю.П. Яковлев, Н.Д. Стоянов, С.С. Молчанов, К.В. Калинина «Портативный оптический анализатор содержания воды в нефти на основе светодиодов и широкополосного фотодиода в средней инфракрасной области спектра (1.6-2.4 мкм)» // 8й

Белорусско-Российский семинар «Полупроводниковые лазеры и системы на их основе». Минск, май 2011. Сборник статей, стр. 196-197 (2011).

9. М. P. Mikhailova, К. V. Kalinina, В. Е. Zhurtanov, N. D. Stoyanov, А. P. Astakhova, and Yu. P. Yakovlev "Superlinear electroluminescence stimulated by impact ionization on the type II interface of GaSb-based heterostructures" // 13th Intern. Confer, on the Formation of Semiconductor Interfaces, Prague, 3-8 July 2011, p. 216.

10. M.P.Mikhailova, K.V.Kalinina, B.E. Zhurtanov, E.V. Ivanov, N.D. Stoyanov, Yu.P. Yakovlev "Superlinear luminescence and enhancement of optical power stimulated by impact ionization in the type II GaSb-based heterostructures" // Proc. of 20th International Symposium Nanostructures: Physics and Technology, Nizhny Novgorod, Russia, June 24-30, p.223-224 (2012).

11. K.V. Kalinina, M.P. Mikhailova, B.E. Zhurtanov, N.D. Stoyanov, Yu.P. Yakovlev "Superlinear electroluminescence stimulated by impact ionization in type II GaSb-based heterostructures with high potential barriers" //31st International conference on the Physics of Semiconductors, Zurich, Switzerland, July 29th t- August 3rd 2012, Program and abstracts, p. 184(2012).

12. M.P. Mikhailova, E.V. Ivanov, L.V. Danilov, K.V. Kalinina, N.D. Stoyanov, G.G. Zegrya, Yu.P. Yakovlev, E. Hulicius, A. Hospodkova, and J. Pangrac "Enhancement of quantum efficiency and optical power due to impact ionization in GaSb based heterostructures with deep Al(As)Sb/InAsSb/Al(As)Sb quantum wells" // 31st International conference on the Physics of Semiconductors, Zurich, Switzerland, July 29th t- August 3rd 2012, Program and abstracts, p.121 (2012).

13. M. P. Mikhailovaa, E. V. Ivanov a, L. V. Danilov а, К. V. Kalininaa, N. D. Stoyanov a, G. G. Zegrya, Yu. P. Yakovlev a, A. Hospodkovab, J. Pangracb, M. Zikova, and E. Hulicius "Superlinear electroluminescence from deep Al(As)Sb/InAsSb/Al(As)Sb quantum wells" // 11th International Conference on Mid-Infrared Optoelectronics: Materials and Devices. Chicago, USA, September 4th - 8th, 2012. Program and abstracts, p.23-24 (2012).

14. Патент на полезную модель: С.С. Молчанов, Ю.П. Яковлев, Н.Д. Стоянов, Б.Е. Журтанов, К.В. Калинина «Трехцветный светодиодный излучатель средней инфракрасной области спектра для измерения содержания воды в нефти и других негомогенных жидкостях» №87544, приоритет от 24.09.2008.

15. Патент на полезную модель: Р.З. Сахабутдинов, Р.Б. Фаттахов, С.А. Соболев, Ю.П. Яковлев, Н.Д. Стоянов, С.С. Молчанов, К.В. Калинина «Инфракрасный влагомер углеводородов» №80955, приоритет от 28.10.2008.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Калинина, Карина Вадимовна, 2012 год

1. Н.Д. Стоянов, Б.Е. Журтанов, А.П. Астахова, A.H. Именков, Ю.П. Яковлев, «Высокоэффективные светодиоды спектрального диапазона 1.6-2.4 мкм для медицинской диагностики и экологического мониторинга»// ФТП. 2003. - т. 37, в.8. - С. 996 - 1009.

2. Абакумов В.Н., Перель В.И., Яссиевич И.Н. «Безызлучательная рекомбинация в полупроводниках», С.-Петербург: Изд-во Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Контантинова РАН. 1997,376 с.

3. R.D. Schaller, V.I. Klimov "High efficiency carrier multiplication in PbSe nanocrystals: implications for soler energyconversion" // Phys.Rev.Lett. 2004. - V.92, N 18. - P. 186601.

4. F. Capasso in: Semicond. and Semimetals. Vol.22. Part D. Photodetectors. Chapter 1. (1982).

5. Wu, M. C. and С. C. Chen, "Photoluminescence of high-quality GaSb grown from Ga-and Sb-rich solutions by liquid-phase epitaxy" // J. Appl. Phys. 1992. - V.72, N 9. - P. 42754280.

6. Z.M. Fang, K.Y. Ma, D.H. Jaw, R.M. Cohen, and G.B. Stringfellow "Photoluminescence of InSb, InAs, and InAsSb grown by organometallic vapor phase epitaxy" // J. Appl. Phys. 1990. - V.67, N 11. - P. 7034-7039.

7. Корицкий Ю.В., Пасынков B.B., Тареев Б.М. «Справочник по электротехническим материалам». Т. 3, Л.: Энергоатомиздат. 1988, 728 с.

8. Heller, М. W. and R. G. Hamerly, «Hole transport in gallium antimonide»// J. Appi. Phys. 1985. - V.57, N 10. - P. 4626-4632.

9. Т.Н. Данилова, Б.Е. Журтанов, A.H. Именков, Ю.П. Яковлев «Светодиоды на основе твердых растворов GaSb для средней инфракрасной области спектра 1.6-4.4 мкм. Обзор»//ФТП.-2005.-Т.39. В.11. С.1281-1311.

10. M.P.Mikhailova, A.N.Titkov "Type II heterojunctions in the GalnAsSb/GaSb system" // Semicond. Sci. Technol. 1994. - V.9. - P.1279-1295.

11. Handbook Series on Semiconductor Parameters. V.2. M. Levinshtein, S. Rumyantsev and M. Shur, ed., World Scientific, London. 1999, P. 180-205.

12. Воронина Т.И., Джуртанов Б.Е., Лагунова T.C., Сиповская М.А., Шерстнев В.В. и Яковлев Ю.П. "Электрические свойства твердых растворов на основе GaSb (GalnAsSb, GaAlSb, GaAlAsSb) в зависимости от состава" // ФТП. 1998. -Т.32. В.З. - С.278.

13. Воронина Т.И., Лагунова Т.С., Михайлова М.П., Сиповская М.А., Шерстнев В.В. и Яковлев Ю.П. "Электрические и фотоэлектрические свойства узкозонных твердых растворов GalnSbAsrMn" // ФТП. 1991. - Т.25. В.2. - С.276-282.

14. M.P.Mikhailova, A.A.Rogachev, and I.N.Yassievich "Impact ionization and Auger Recombination in InAs" // Sov. Phys. Semicon. 1976. - V.10. - P.866.

15. M.P. Mikhailova, I.A. Andreev "High-speed avalanche photodiodes for the 2-5 jim Spectral Range" in "Mid-infrared semiconductor optoelectronics" ed.by A. Krier, Springer. -2006. P.547-592.

16. И.А. Андреев, М.П. Михайлова, C.B. Мельников, Ю.П. Сморчкова, Ю.П. Яковлев «Лавинное умножение и коэффициенты ионизации в GalnAsSb» // ФТП. — 1991. — Т.25. В.8. С.1429-1436.

17. Vurgaftmana, J. R. Meyer, L. R. Ram-Mohan «Band parameters for III-V compound semiconductors and their alloys»// J. Appi. Phys. 2001. - V.89. N11.- P.5815-5875.

18. Алферов Ж.И. «Гетеропереходы в полупроводниках и приборы на их основе» // «Физика и жизнь», С.-Петербург: изд. «Наука». 2000, 255 с.

19. Kroemer Н. and Griffiths G Electron Device Lett. 1983. - V.4. - P. 20.

20. Wilson B. "Carrier dynamics and recombination mechanisms in staggered-alignment heterostructures" // IEEE J.Quantum Electron. 1988. - V.24. -P.1763-1777.

21. Melnikova Yu. S. Fiz.Tekh.Poluprovodn. 1980. - V.14. - P.1763.

22. Dohler G. "Electron-hole subbands at the GaSb-InAs interface" // Surf.Sci. 1980. -V.98. - P.108-116.

23. Caine E.Y., Subbana H., Kroemer H., Metz Y.L. and Cho A.Y. "Staggered-lineup heterojunctions as sources of tunable below-gap radiation: Experimental verification" // Appl.Phys.Lett. 1984. V.45. - P.l 123.

24. Титков А.Н., Чебан В.Н., Баранов А.Н., Гусейнов А.А. и Яковлев Ю.П. «Природа спонтанной электролюминесценции гетероструктур II типа GalnAsSb/GaSb» // ФТП. -1990. Т.24. - С. 1056-1061.

25. Baranov A.N., Imenkov A.N., Mikhailova М.Р., Rogachev A.A., Titkov A.N. and Yakovlev Yu.P. "Staggered-lineup heterojunction in the system of GaSb-InAs" // Superlatt. Microstruct. 1990. - V.8. N 4. - P.375.

26. Баранов A.H., Джуртанов Б.Е., Именков A.H., Рогачев А.А., Шерняков Ю.П. и Яковлев Ю.П. «Генерация когерентного излучения в квантово-размерной структуре на одном гетеропереходе» // ФТП. 1986. - Т.20. В.12. - С.2217-2221.

27. Андаспаева А., Баранов А.Н., Гусейнов А.А., Именков А.Н., Литвак A.M., Филаретова Г.М. и Яковлев Ю.П. «Высокоэффективные светодиоды на основе InGaAsSb (1=2.2 мкм, Г|=4%, Т=300 К)» // Письма в ЖТФ. 1988. - Т.14. В.9. - С.845-849.

28. Mebarki М., Kadri A. and Mani Н. "Electrical characteristics and energy-band offsets in n-InAso.89Sbo.11/n-GaSb heterojunctions grown by liquid phase epitaxy technique" // Solid State Commun. 1989. - V.72. - P.795-798.

29. S. Maimona, G. W. Wicks "nBn detector, an infrared detector with reduced dark current and higher operating temperature" // Appl.Phys.Lett. 2006. -V. 89. - P. 151109-01 -151109-03.

30. Dowson P., Wilson B.A., Tu C.W. and Miller R.C. "Staggered band alignments in AlGaAs heterojunctions and the determination of valence-band offsets" // Appl.Phys.Lett. -1986. V.48. - P.541-543.

31. Lugagne-Delpon E., Voisin P., Voos M. and Andre Y.P. "Observation of laser emission in an InP-AUnAs type II superlattice" // Appl.Phys.Lett. 1992. -V.60. - P.3087.

32. Ohno H., Esaki L. and Mendez E.E. "Optoelectronic devices based on type II polytype tunnel heterostructures" // Appl.Phys.Lett. 1992. - V.60. - P.3153.

33. Liu L., Lee G.S. and Marshak A.H. "Band structure of InAsSb strained-layer superlattices" // J. Appl.Phys. 1992. - V.71. - P.l842-1845.

34. Афраилов M.A., Баранов A.H., Дмитриев А.П., Михайлова М.П., Сморчкова Ю.П., Тимченко И.Н., Шерстнев В.В., Яковлев Ю.П. и Ясиевич И.Н. «Узкозонные гетеропереходы II типа в системе твердых растворов GaSb-InAs» // ФТП. 1990. - Т.24. В.8. - С.1397-1406.

35. J. В. Rodriguez, E. Plis, G. Bishop, Y. D. Sharma, H. Kim, L. R. Dawson, and S. Krishna "nBn structure based on InAs/GaSb type-II strained layer superlattices"// Appl.Phys.Lett.-2007.-V.91. P. 043514-01 -043514-02.

36. Krijn M. "Heterojunction band offsets and effective masses in III-V quaternary alloys" // Semicond. Sci.Technol. 1991. - V.6. - P.27-31.

37. Nakao M., Yoshida S., and Gonda S. "Heterojunction band discontinuities of quaternary semiconductor alloys" // Solid State Commun. 1984. - V.49. N 7. - P.663.

38. Баранов A.H., Гусейнов A.H., Рогачев A.A., Титков А.Н., Чебан В.Н. и Яковлев Ю.П. «Локализация электронов на гетерогранице II типа» // Письма в ЖЭТФ. 1988. -Т.48. В.6. - С.342.

39. A.N. Titkov, Yu.P. Yakovlev, A.N. Baranov, V.N. Cheban, «Spontaneousluminescence in a type II GalnAsSb/GaSb heterojunction» // Proc. SPIE. 1990. -V. 1361. - P.669-676.

40. Бреслер M.C., Гусев O.B., Титков A.H., Чебан В.Н. и Яковлев Ю.П. «Излучательная рекомбинация на гетеропереходе II типа n-GalnAsSb/N-GaSb» // ФТП. -1993. — Т.27. В.4. С.615.

41. Б.Е. Журтанов, К.Д. Моисеев, М.П. Михайлова, Т.Н. Воронина, Н.Д. Стоянов, Ю.П. Яковлев «Бистабильность электролюминесценции в двойной гетероструктуре II типа AlGaAsSb/InGaAsSb» // ФТП. 1999. - Т.ЗЗ. В.З. - С.357-361.

42. Покровский Я.Е. (ред.) «Излучательная рекомбинация в полупроводниках», М: «Наука», 1972. 304 с.

43. Зи С. «Физика полупроводниковых приборов». Кн.1, М.: «Мир», 1984. 456 с.

44. Landsberg Р.Т., Beattie A.R. "Auger effect in semiconductors" // J.Phys.Chem.Sol. -1959.-V.8. N.l. P.73-75.

45. Г.Г. Зегря, B.A. Харченко «Новый механизм оже-рекомбинации неравновесных носителей тока в полупроводниковых гетероструктурах» // ЖЭТФ. 1992. - Т.10. В. 1. -С.327-343.

46. Zegrya G.G. and Andreev A.D. "Mechanism of suppression of Auger recombination processes in type-II heterostructures" // Appl.Phys.Lett. 1995. - V.67. N.18. - P.2681-2683.

47. Г.Г. Зегря, А.Д. Андреев «Механизм подавления процессов оже-рекомбинации в гетероструктурах II типа» // ЖЭТФ. 1996. - Т. 109. В. 2. - С. 615.

48. Зегря Г.Г., Михайлова М.П., Данилова Т.Н., Именков А.Н., Моисеев К.Д., Шерстнев В.В. и Яковлев Ю.П. «Подавление оже-рекомбинации в диодных лазерах на основе гетеропереходов II типа InAsSb/InAsSbP и InAs/GalnAsSb» // ФТП. 1999. - Т.ЗЗ. В.З.-С. 351-356.

49. M.R. Murti, В. Grietens, С. Van Hoof, G.J. Borghs. "1.7-1.9 цш InxGai-xAs/InyA11-yAs light-emitting diodes lattice-mismatched grown on GaAs" // J. Appl. Phys. 1995. - V.78. N. 1. - P. 578.

50. Berger P., Chang K., Bhattacharya P. and Singh J. "Role of strain and growth conditions on the growth front profile of InxGai.xAs on GaAs during the pseudomorphic growth regime" Appl.Phys.Lett. 1988. - V.53. - P.684-686.

51. JI.M. Долгинов, JI.B. Дружинина, М.Г. Мильвидский, M. Мухитдинов, Э.С. Мусаев, В.М. Рожков, Е.Г. Шевченко. «Применение светодиодов на основе GalnAsSb для измерения влажности»// Измерительная техника. 1981. - В.6. - С.29-31.

52. Андаспаева А.А., Баранов А.Н., Гусейнов А.А., Именков А.Н., Колчанова М.А., Яковлев Ю.П. «Природа спонтанной электролюминесценции в гетеропереходах на основе GalnAsSb для спектрального диапазона 1.8-2.4 мкм»// ФТП. 1990. - Т.24. В. 10. -С. 17081714.

53. Попов А.А., Шерстнев В.В. и Яковлев Ю.П. «Светодиоды, излучающие на 1.94 мкм для измерения влажности» // Письма в ЖТФ. — 1997. — Т.23. С.19-24.

54. Гельмонт Б.Л., Зегря Г.Г. «Электромагнитная теория инжекционного лазера с одним гетеропереходом»// ФТП. 1988. -Т.22. В.8. - С.1381-1386.

55. Попов А.А., Степанов М.В., Шерстнев В.В. и Яковлев Ю.П. «Светодиоды, излучающие на 3.3 мкм для измерения метана» // Письма в ЖТФ. 1997. - Т.23. - С.24-31.

56. Krier A., Gao Н.Н., Sherstnev V.V. and Yakovlev Yu.P., "High power 4.6 m light emitting diodes for CO detection" // J.Phys.D: Appl.Phys. 1999. - V. 32. - P. 3117-3121.

57. Krier A.and Sherstnev V.V. "A novel LED module for the detection of H2S at 3.8 |im" // J.Phys.D: AppLPhys. 2000. V.33. - P.101-106.

58. S. Desmond Smith, J. Graham Crowder, Harvey R. Hardaway "Recent developments in the applications of mid-infrared lasers, LEDs and other solid state sources to gas detection" // Proc. SPIE. 2002. V.4651. - P.157-172.

59. Н.В. Зотова, Н.Д. Ильинская, C.A. Карандашев, Б.А. Матвеев, М.А. Ременный, Н.М. Стусь «Источники спонтанного излучения на основе арсенида индия. Обзор»// ФТП. 2008. - Т.42. В.6. -С.641-657.

60. Н.П. Есина, Н.В. Зотова, Д.Н. Наследов «О механизме излучательной рекомбинации р-п переходов в арсениде индия» // ФТП. 1968. - В.2. Т.З. - С.370-373.

61. О.А. Аллаберенов, Н.В. Зотова, Д.Н. Наследов, Л.Д. Неуймина «Фото-люминвстенция n-InAs»// ФТП 1970. - Т.4. В.10. - С.1939-1942.

62. Н.П.Есина Н.В.Зотова, Б.А.Матвеев, Н.И.Стусь, Г.Н.Талалакин, Т.Д.Абишев «Длинноволновые неохлаждаемые светодиоды на основе твердых растворов InAsSbP» // Письма в ЖТФ. 1983. - Т.9. В.7. - С.391 - 395.

63. S.D. Smith, J.G. Crowder, H.R. Hardaway "Recent developments in the applications of mid-infrared lasers, LEDs and other solid state sources to gas detection" // Proc. SPIE. 2002. -V.4651.-P.157-172.

64. Н.Д.Стоянов, Б.Е.Журтанов, А.Н.Именков, А.П.Астахова, М.П.Михайлова, Ю.П.Яковлев «Высокоэффективные светодиоды на основе тиристорной гетероструктуры II типа n-GaSb/p-GaSb/n-GalnAsSb/P-AlGaAsSb» // ФТП. 2008. - Т.42. В.4. С. 468-472.

65. A. Krier and V.V. Sherstnev "Powerful interface light emitting diodes for methane gas detection" // J. Phys. D: Appl. Phys. 2000. - T.33. - P.101-106.

66. Данилов Л.В, Зегря Г.Г. «Теоретическое исследование процессов оже-рекомбинации в глубоких квантовых ямах» // ФТП. 2008. Т.42. В.5. - С.566-572.

67. А.С.Головин, А.П.Астахова, С.С.Кижаев, Н.Д.Ильинская, О.Ю.Серебренникова, Ю.П.Яковлев «Светодиоды на основе гетероструктур InAs/InAsSb для спектроскопии СОг (к=4.3 мкм)» // Письма в ЖТФ. 2012. - Т.36. В. 1. - С. 105-110.

68. J. Singh "Electronic and Optical Properties of Semiconductor Structures" // Cambridge Univ.Press. 2003.

69. Е.А. Гребенщикова, Н.В. Зотова, С.С. Кижаев, С.С. Молчанов, Ю.П. Яковлев «InAs/InAsSbP светоизлучающие структуры, выращенные методом газофазной эпитаксии» // ФТП. 2001. - Т.71. В.9. - С. 58-60.

70. Стоянов Н.Д. «Свето диоды и фото приемники для средней ИК-области спектра на основе изопериодных гетероструктур II типа в системе GaSb-InAs»: Дисс. канд. физ.-мат. наук / ФТИ им. А.Ф. Иоффе. Глава 2. С.-Петербург, 2004. - 172 с.

71. Н.А. Пихтин, С.О. Слипченко, З.Н. Соколова, И.С. Тарасов. «Внутренние оптические потери в полупроводниковых лазерах»// ФТП 2003. Т.38. В.З. - С. 374.

72. L. Esaki. «New Phenomenon in Narrow Germanium p-n Junctions» // Phys. Rev. -1958. — V.109. P.603-604.

73. B.H. Rhoderick. Metal-Semiconductor Contacts. London Oxford, 1980.

74. А. Берг, П. Дин «Светодиоды». М.: «Мир». Пер. с англ.: A.A. Bergh, P.J. Dean. Light-emitting diodes (Claredon Press, Oxford, 1980).

75. J.R. Dixon, J.M. Ellis "Optical properties of n-type indium arsenide in the fundamental absorption edge region" // Phys. Rev. 1961. V.l24. - P. 1231.

76. О.Аллаберенов, Н.В. Зотова, Д.Н. Наследов, Л.Д. Неуймина. «Фотолюминесценция n-InAs»// ФТП. 1970. Т.4. В. 10. - С. 1939-1942.

77. M.J. Kane, G. Braitnwaite, М.Т. Emeny, D. Lee, Т. Martin, D.R. Wright. «Bulk and surface recombination in InAs/AIAso.i6Sbo.84 3.45 цт light emitting diodes» // Appl. Phys. Lett.- 2000. V.76. P.943.

78. М.З. Жингарев, В.И. Корольков, М.П. Михайлова Sov.Tech.Phys.Lett. 1980. Т.6. В.6. С. 376.

79. К. Tanabe "Enhanced energy conversion efficiencies of solar cells by multiple carrier excitation" // El. Lett.- 2007. V.43. N18 P.998-999.

80. P. Landsberg, H. Nussbaumer, G. Willeke "Band-band impact ionization and solar cell efficiency" // JAP. 1993. - V.74. N.2. - P. 1451-1452.

81. J. Tauc, A. Abraham "The quantum efficiency of the internal photo-electric effect in indium antimonide" // Czech.J.Phys. 1959. - V.9. - P.95-100.

82. A.B. Волков, B.B. Галаванов, A.A. Гуткин, O.B. Косогов, С.Е. Кумеков «Рассеяние энергии электронов в InSb вблизи порога ударной ионизации» // ФТП. 1973.- T.I. В.7. С.95.

83. А.А. Гуткин, Э.М. Магеррамов, Д.Н. Наследов, М.П. Михайлова «Спектры фоточувствительности InAs р-n переходов в области энергий фотонов 0.9-5.5 эВ» // ФТТ. -1966. Т.8. С.2044.

84. А.Р. Dmitriev, М.Р. Mikhailova, I.N.Yassievich "Impact ionization in A3B5 semiconductors in high electric field" // Phys.stat.sol. (b). 1987. V.140. P.9-37.

85. М.П. Михайлова, К.Д. Моисеев, Т.Н. Воронина, Т.С. Лагунова, Ю.П. Яковлев «Переход от разъединенного гетероперехода II типа к ступенчатому в системе GalnAsSMnAs(GaSb)» // ФТП. 2007. - Т.41. В.2. - С. 166.

86. Н. Kroemer "The 6.1 Angstrom family (InAs, GaSb, AlSb) and its heterostructures: a selective review" // Phys. E. 2004. - V.20. P. 196-203.

87. D. Barate, R. Teissier, Y. Wang, and A.N. Baranov "Short wavelength intersubband emission from InAs/AlSb quantum cascade structures" // Appl. Phys. Lett. 2005. - V.87. -P.051103.

88. R. Teissier, D. Barate, Y. Devinson, A.N. Baranov, X. Marcadet, C. Bernard, and C. Sirtory // Inst. Phys. Confer. 2005. - V.l87. - P.307.

89. S. Sasa, M. Nakai, M. Furukava, and M. Inoe // Inst. Phys. Confer. 2005. - V.l87. -P.363.

90. Данилов Л.В., Зегря Г.Г. «Пороговые характеристики ИК-лазера на основе глубоких квантовых ям InAsSb/AlSb» // ФТП. 2008. - Т.42. В.5. - С. 573.

91. A.F.M. Anwar and R.T. Webster // Solid-State Electron 1998. - V.42. - P.2101.

92. V.A. Solovev, Ya.V. Terentev, A.A. Toropov, B.Ya. Meltser, A.N. Semenov, S.V. Ivanov, P.S. Kopev, and J.R. Meyer // J. Cryst. Growth. 2003. - V.251. - P.538.

93. M.J. Yang, B.R. Bennett, M. Fatemi, P.J. Lin-Chung, W.J. Moore, and C.H. Yang "Photoluminescence of InAsl-xSbx/AlSb single quantum wells: Transition from type-II to type-I band alignment" // J. Appl. Phys. 2000. - V.87. - P.8192.

94. G.G.Zegrya in: Antimonide Related Strained Layer Heterostructures, ed. by M.O. Manasreh (Gordon and Breach Sciense Publishers, Amsterdam) 1997.

95. Г.Г. Зегря, A.C. Полковников «Механизмы оже-рекомбинации в квантовых ямах» //ЖЭТФ,- 1998. -Т.113. В.4.-С.1491-1521.

96. F. Capasso, W.T. Tsang, A.L. Hutchinson, and G.F. Williams "Enhancement of electron impact ionization in a superlattice: A new avalanche photodiode with a large ionization rate ratio" // Appl. Phys. Lett. 1982. V.40. - P.38.

97. И.А.Андреев, Н.Д.Ильинская, Е.В.Куницына, М.П.Михайлова, Ю.П.Яковлев «Высокоэффективные фотодиоды на основе GalnAsSb/GaAlAsSb для спектрального диапазона 0.9-2.55 мкм с большим диаметром чувствительной площадки» // ФТП. 2003. -Т.37. В.8. - С.974-979.

98. А.Н. Баранов, А.Н.Именков, А.И. Колесников, М.П. Михайлова, B.JI. Шутов, Ю.П. Яковлев, «Измерение влажности бумаги с помощью согласованнойоптоэлектронной пары излучатель-фотоприемник»// Бум. Промышленность. 1989. В.9. -С. 20-21.

99. M.Maksjutenko, A.Maksyutenko, V.Tolstinskiy, M.Mikhailova, V.Sherstnev, A.Astakhova, N.Stoyanov and Yu.P.Yakovlev «Application of 3.23 LEDs in Portable Gas Analyser for CH4 detection» // Proceeding MIOMD III Aachen. 1999.

100. N. Stoyanov «Laser and LED scanning systems for gas and liquid on-line monitoring» // LED & Semiconductor Lighting Seminar, Seoul, South Korea. 2005. - P.DIMS.

101. Каталог HITRAN: www.cfa.harvard.edu/HITRAN

102. B. Andrews «LED requirements for a downhole optical spectrometer» // Proceeding MIOMD VI. St-Petersburg. 2004. - P.88.