Издателям
Вышедшие номера
Ионизация глубоких примесных центров дальним инфракрасным излучением (Обзор)
Ганичев С.Д.1,2, Яссиевич И.Н.1, Преттл В.2
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Институт экспериментальной и прикладной физики Университета Регенсбурга, Регенсбург, Германия
Поступила в редакцию: 21 апреля 1997 г.
Выставление онлайн: 20 октября 1997 г.

Рассмотрены процессы ионизации глубоких примесных центров под влиянием мощного дальнего инфракрасного и субмиллиметрового излучения, когда энергия кванта света в десятки раз меньше энергии ионизации примеси. В широком диапазоне интенсивностей и длин волн терагерцовое электрическое поле возбуждающего излучения действует как постоянное поле. В этих условиях ионизация глубоких центров может быть описана как процесс многофононного туннелирования, при котором эмиссия носителей сопровождается туннелированием дефекта в конфигурационном пространстве и туннелированием электрона под влиянием электрического поля. Полевая зависимость вероятности ионизации позволяет определить времена туннелирования дефекта и характер их адиабатических потенциалов. Отклонение от полевой зависимости вероятности ионизации e(E) propto exp (E2/E2c) (где E --- поле волны, а Ec --- характерное поле), соответствующей многофононной туннельной ионизации, имеет место при относительно малых полях, когда ионизация дефекта обусловлена эффектом Пул--Френкеля, и при очень больших полях, когда ионизация происходит благодаря эффекту прямого туннелирования без термоактивации. Рассмотрены эффекты, обусловленные высокой частотой излучения, и показано, что при низких температурах они становятся доминирующими.
  • T.Y. Chang, T.J. Bridges. Opt. Commun. 1, 423 (1970)
  • Th. de Temple. Pulsed Optically Pumped Far Infrared Lasers in Infrared and Millimeter Waves / Ed. K.J. Button. N. Y. (1979). V. 1. P. 129
  • L.R. Elias, J. Hu, G. Ramian. Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A237, 203 (1985)
  • L.R. Elias, G. Ramian, J. Hu, A. Amir. Phys. Rev. Lett. 57, 424 (1986)
  • A.A. Andronov. Population inversion and Far Infrared Emission of Hot Electrons in Semiconductors in Infrared and Millimeter Waves / Ed. K.J. Button. N. Y. (1986). V. 16. P. 150
  • Л.Е. Воробьев, Ф.И. Осокин, В.И. Стафеев, В.Н. Тулупенко. Письма в ЖЭТФ 34, 125 (1981)
  • В.И. Гавриленко, В.Н. Мурзин, С.А. Стоклицкий, А.П. Чеботарев. Письма в ЖЭТФ 35, 81 (1982)
  • Ю.Л. Иванов, Ю.Б. Васильев. Письма в ЖТФ 9, 10, 613 (1983)
  • Yu.A. Mityagin, V.N. Murzin, O.N. Stepanov, S.A. Stoklitsky. Phys. Scripta 49, 699 (1994)
  • I.V. Altukhov, M.S. Kagan, V.P. Sinis. Opt. Quant. Electron. 23, 211 (1991)
  • С.Д. Ганичев, С.А. Емельянов, И.Д. Ярошецкий. Письма в ЖЭТФ 35, 7, 297 (1982)
  • F. Keilmann. Infrared Phys. 31, 373 (1991)
  • W. Bohm, E. Ettinger, W. Prettl. Phys. Rev. Lett. 47, 1198 (1981)
  • С.Д. Ганичев, С.А. Емельянов, Е.Л. Ивченко, Е.Ю. Перлин, И.Д. Ярошецкий. Письма в ЖЭТФ 37, 10, 479 (1983)
  • С.Д. Ганичев, С.А. Емельянов, Е.Л. Ивченко, Е.Ю. Перлин, Я.В. Терентьев, А.В. Федоров, И.Д. Ярошецкий. ЖЭТФ 91, 10, 1233 (1986)
  • A. Avettissian, M. Hosek, H. Minnassian. Solid State Commun. 60, 419 (1986)
  • B.N. Murdin, C.R. Pidgeon, A.K. Kar, D.A. Jaroszynski, J.M. Ortega, R. Prazeres, F. Glotin, D.C. Hutchings. Opt. Mater. 2, 89 (1993)
  • P.S.S. Guimaraes, B.J. Keay, J.P. Kaminiski, S.J. Allen et al. Phys. Rev. Lett. 70, 3792 (1993)
  • B. Galdrikian, B. Birnir, M. Sherwin. Phys. Lett. A203, 319 (1995)
  • C.R. Pidgeon, A. Vass , G.R. Allan, W. Prettl, L. Eaves. Phys. Rev. Lett. 50, 1309 (1983)
  • Е.В. Берегулин, С.Д. Ганичев, К.Ю. Глух, И.Д Ярошецкий. ФТП 21, 6, 1005 (1987)
  • S.P. Love, A.J. Sievers. Transport, Correlation and Structural Defects / Ed. H. Fritzsche. World Scientific, Singapore (1990). P. 27
  • G. Jungwirt, R. Kropf, W. Prettl. Int. J. Infrared Millimeter Waves 12, 729 (1991)
  • R. Till, F. Keilmann. Phys. Rev. B 44, 4 (1991)
  • F. Keilmann, R. Till. Opt. Quant. Electron. 23, 5231 (1991)
  • F. Keilmann, R. Till. Semicond. Sci. Technol. 7, 633 (1992)
  • M. Helm, T. Fromherz, B.N. Murdin, C.R. Pidgeon, K.K. Geerinck, N.J. Hovenyer, W.Th. Wenckebach, A.F.G. van der Meer, P.W. van Amersfoort. Appl. Phys. Lett. 63, 3315 (1993)
  • K. Craig, C.L. Felix, J.N. Heyman, A.G. Markelz, M.S. Sherwin, K.L. Campman, P.F. Hopkins, A.C. Gossard. Semicond. Sci. Technol. 9, 627 (1994)
  • W.J. Li, B.D. McCombe, J.P. Kaminski, S.J. Allen, M.I. Stockman, L.S. Muratov, L.N. Pandey, T.F. George, W.J. Schaff. Semicond. Sci. Technol. 9, 630 (1994)
  • П.М. Вялов, Б.С. Рывкин, И.Д. Ярошецкий, И.Н. Яссиевич. ФТП 5, 5, 904 (1971)
  • M. Weispfenning, I. Hoeser, W. Bohm, W. Prettl. Phys. Rev. Lett. 55, 754 (1985)
  • J. Kaminski, J. Spector, W. Prettl, M. Weispfenning. Appl. Phys. Lett. 52, 233 (1988).
  • С.Д. Ганичев, А.П. Дмитриев, С.А. Емельянов, Я.В. Терентьев, И.Д. Ярошецкий, И.Н. Яссиевич. Письма в ЖЭТФ 40, 5, 187 (1984)
  • С.Д. Ганичев, А.П. Дмитриев, С.А. Емельянов, Я.В. Терентьев, И.Д. Ярошецкий, И.Н. Яссиевич. ЖЭТФ 90, 2, 445 (1986)
  • A. Schilz, W. Huber, W. Prettl, J. Kaminski. Appl. Phys. Lett. 60, 2394 (1992)
  • A. Mayer, F. Keilmann. Phys. Rev. B 33, 6962 (1986)
  • W.W. Bewley, C.L. Felix, J.J. Plombon, M.S. Sherwin et al. Phys. Rev. B48, 2376 (1993)
  • M. Holthaus, D.W. Hone. Phys. Rev. B49, 16 605 (1994)
  • С.Д. Ганичев, С.А. Емельянов, И.Д. Ярошецкий. Письма в ЖЭТФ 38, 8, 370 (1983)
  • Е.В. Берегулин, С.Д. Ганичев, Г.М. Гусев, К.Ю. Глух, З.Д. Квон, М.Ю. Мартисов, А.Я. Шик, И.Д. Ярошецкий. Письма в ЖЭТФ 48, 5, 247 (1988)
  • Е.В. Берегулин, С.Д. Ганичев, Г.М. Гусев, К.Ю. Глух, З.Д. Квон, А.Я. Шик, И.Д. Ярошецкий. ЖЭТФ 97, 6, 2011 (1990)
  • J. Cerne, A.G. Markelz, M.S. Sherwin, S.J. Allen, M. Sundaram, A.C. Gossard, P.C. van Son, D. Bimberg. Phys. Rev. B51, 5253 (1995)
  • I.N. Kotel'nikov, A.Ya. Shul'man, S.D. Ganichev, N.A. Varvanin, B. Mayerhofer, W. Prettl. Solid. State. Commun. 97, 10, 821 (1996)
  • N.G. Asmar, J. Cerne, A.G. Markelz, E.G. Gwinn, M.S. Sherwin, K.L. Campman, A.C. Gossard. Appl. Phys. Lett. B68, 829 (1996)
  • A.A. Ignatov, E. Schomburg, K.F. Renk, W. Schatz, J.E. Palmier, F. Mollot. Ann. Phys. 3, 137 (1994)
  • K. Unterrainer, B.J. Keay, M.C. Wanke, S.J. Allen, D. Leonard, G. Medeiros-Ribero, U. Bhattacharaya, M.J.W. Rodwell. Phys. Rev. Lett. 76, 2973 (1996)
  • M.F. Kimmitt, F.I.M. Hammouda, A.M.A. Assar. Infrared Phys. 23, 63 (1983)
  • С.Д. Ганичев, С.А. Емельянов, И.Д. Ярошецкий. ФТП 17, 4, 698 (1983)
  • С.Д. Ганичев, С.А. Емельянов, Я.В. Терентьев, И.Д. Ярошецкий. ФТП 18, 2, 266 (1984)
  • E. Garate, R. Cook, C. Shaughnessy, G. Boudreaux, J. Walsh. Int. J. Infrared Millimeter Waves 7, 1827 (1986)
  • M.F. Kimmitt, C.R. Pidgeon, D.A. Jaroszynski, R.J. Bakker, A.F.G. van der Meer, D. Oepts. Int. J. Infrared Millimeter Waves 13, 1065 (1992)
  • С.Д. Ганичев, Е.Л. Ивченко, Р.Я. Расулов, И.Д. Ярошецкий, Б.Я. Авербух. ФТТ 35, 1, 104 (1993)
  • Г.М. Гусев, З.Д. Квон, Л.И. Магарилл и др. Письма в ЖЭТФ 46, 28 (1987)
  • Е.В. Берегулин, С.Д. Ганичев, К.Ю. Глух, Ю.Б. Лянда-Геллер, И.Д. Ярошецкий. ФТТ 30, 3, 730 (1988)
  • Е.В. Берегулин, С.Д. Ганичев, К.Ю. Глух, Ю.Б. Лянда-Геллер, И.Д. Ярошецкий. ФТТ 31, 1, 115 (1989)
  • E.V. Beregulin, S.D. Ganichev, K.Yu. Glookh, Yu.B. Lyanda-Geller, I.D. Yaroshetskii. Cryst. Propert. Preparat. 19, 327 (1989)
  • Е.В. Берегулин, С.Д. Ганичев, К.Ю. Глух, Ю.Б. Лянда-Геллер, И.Д. Ярошецкий. ФТТ 35, 2, 238 (1993)
  • С.Д. Ганичев, И.Н. Котельников, Н.А. Мордовец, А.Я. Шульман, И.Д. Ярошецкий. Письма в ЖЭТФ 44, 5, 234 (1986)
  • С.Д. Ганичев, К.Ю. Глух, И.Н. Котельников, Н.А. Мордовец, А.Я. Шульман, И.Д. Ярошецкий. ЖЭТФ 75, 3, 495 (1992)
  • I.N. Kotel'nikov, A.Ya. Shul'man, N.A. Mordovets, S.D. Ganichev, W. Prettl. J. Phys. Low Dimensional Struct. 12, 133 (1995)
  • S.D. Ganichev, A.Ya. Shul'man, I.N. Kotel'nikov, N.A. Mordovets, W. Prettl. Int. J. Infrared Millimeter Waves 17, 8, 1353 (1996)
  • И.Н. Котельников, А.Я. Шульман, Н.А. Варванин, С.Д. Ганичев, Б. Майерхофер, В. Преттл. Письма в ЖЭТФ 62, 1, 53 (1995)
  • С.Д. Ганичев, Я.В. Терентьев, И.Д. Ярошецкий. Письма в ЖТФ 11, 1, 46 (1985)
  • С.Д. Ганичев, С.А. Емельянов, А.Г. Пахомов, Я.В. Терентьев, И.Д. Ярошецкий. Письма в ЖТФ 11, 15, 913 (1985)
  • А.В. Андрианов, Е.В. Берегулин, С.Д. Ганичев, К.Ю. Глух, И.Д. Ярошецкий. Письма в ЖТФ 14, 14, 1326 (1988)
  • С.Д. Ганичев, К.Ю. Глух, И.Н. Котельников, Н.А. Мордовец, А.Я. Шульман, И.Д. Ярошецкий. Письма в ЖТФ 15, 8, 8 (1989)
  • E.V. Beregulin, S.D. Ganichev, I.D. Yaroshetskii, P.T. Lang, W. Schatz, K.F. Renk. SPIE's Int. Conf. on Physical Concepts of Materials for Novel Optoelectronic Device Applications, Device Physics and Applications II, Proc. SPIE 1362, 853 (1990)
  • E.V. Beregulin, S.D. Ganichev, I.D. Yaroshetskii. Physical Concepts and Materials for Novel Optoelectronic Device Applications II. Proc. SPIE / Ed. F. Bertran and E. Gornik 1985, 523 (1993)
  • S.D Ganichev, W. Prettl, P.G. Huggard. Phys. Rev. Lett. 71, 23, 3882 (1993)
  • С.М. Рывкин. Фотоэлектрические явления в полупроводниках. Физматгиз, М. (1963)
  • G. M. Martin, S. Makram-Ebeid. In: Deep centers in semiconductors / Ed. S.T. Pantelides. Gordon and Breach Science Publisher, N. Y. (1986)
  • Н.Т. Баграев, В.А. Машков. Изв. АН СССР. Сер. физ. 50, 251 (1986)
  • D.J. Chadi, K.J. Chang. Phys. Rev. B 39, 10063 (1989)
  • P.M. Mooney. J. Appl. Phys. 67, R1 (1990)
  • V.N. Abakumov, V. I. Perel, I. N. Yassievich. Nonradiative Recombination in Semiconductors. V. 33. Modern Problems in Condensed Matter Sciences / Ed. V.M. Agranovich and A.A. Maradudin. North Holland, Amsterdam (1991)
  • P.M. Mooney, T. N. Theis. Commen. Cond. Mat. Phys. 16, 167 (1992)
  • R.C. Newman. Semicond. Sci. Technol. 9, 1749 (1994)
  • K. Huang. A. Rhys. Proc. R. Soc. A204, 406 (1950)
  • C.H. Henry, D.V. Lang. Phys. Rev. B15, 989 (1977)
  • C.H. Henry, D.V. Lang. Phys. Rev. B15, 989 (1975)
  • T. Makvart. J. Phys. C: Sol. Stat. Phys. 17, 6303 (1984)
  • В.Н. Абакумов, И.А. Меркулов, В.И. Перель, И.Н. Яссиевич. ЖЭТФ 89, 1472 (1985)
  • P.T. Landsberg. Recombination in Semiconductors. Cambridge Univ. Press (1991)
  • Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Квантовая механика. Наука, М. (1989)
  • R. Landauer, Th. Martin. Rev. Mod. Phys. 66, 217 (1994)
  • S.D. Ganichev, I.N. Yassievich, W. Prettl. Semicond. Sci. Technol. 11, 5, 679 (1996)
  • Л.В. Келдыш. ЖЭТФ 34, 665 (1958)
  • S. Makram-Ebeid, M. Lannoo. Phys. Rev. B25, 6406 (1982)
  • В. Карпус, В.И. Перель. Письма в ЖЭТФ 42, 403 (1985)
  • В. Карпус, В.И. Перель. ЖЭТФ 91, 2319 (1986)
  • A.F. Tasch, Jr., C.T. Sah. Phys. Rev. B1, 800 (1970)
  • K. Irmscher, H. Klose, K. Maass. Phys. Stat. Sol.(a) 75, K25 (1983)
  • В. Карпус. Письма в ЖЭТФ 44 , 334 (1986)
  • J. Frenkel. Phys. Rev. 54, 647 (1938)
  • В.Н. Абакумов, В. Карпус, В.И. Перель, И.Н. Яссиевич. ФТП 22, 2, 262 (1988)
  • Л.В. Келдыш. ЖЭТФ 47, 1945 (1964)
  • Ю.А. Бычков, А.М. Дыхне. ЖЭТФ 58, 1734 (1970)
  • Б.И. Ивлев, В.И. Мельников. ЖЭТФ 63, 1295 (1986)
  • А.А. Веденов, Г.Д. Мыльников, Д.Н. Соболенко. УФН 138, 477 (1982)
  • M. Rosenbluh, R.J. Temkin, K.J. Button. Appl. Opt. 15, 2635 (1976)
  • С.Ф. Дюбко, Л.Д. Фесенко. Таблицы линий генерации СБММ лазеров с оптической накачкой. Препринт ИРЭ АН УССР. Харьков (1979)
  • O.J.E. Knight. N.P.L. Rep. Qu 45, 200 (1981)
  • K. Culberg, B. Hartman, B. Kleman. Phys. Scripta 18, 177 (1973)
  • C.T. Gross, J. Kiess, A. Mayer, F. Keilmann. IEEE J. Quant. Electron. QE-23, 377 (1987)
  • B.K. Meyer, G. Bischopink, K.W. Benz, A. Schafner, G. Pensl. J. Cryst. Growth 128, 475 (1993)
  • R. Krause-Rehberg, Th. Drost, A. Polity, G. Roos, G. Pensl, D. Volm, B.K. Meyer, G. Bischopink, K.W. Benz. Phys. Rev. B48, 11 723 (1993)
  • R.J. Keyes. Topics in Applied Physics, Optical and Infrared Detectors. Springer Verlag (1980)
  • S.D. Ganichev, J. Diener, W. Prettl. Solid State Commun. 92, 11, 883 (1994)
  • S.D. Ganichev, J. Diener, I.N. Yassievich, W. Prettl. Europhys. Lett. 29, 4, 315 (1995)
  • S.D. Ganichev, J. Diener, I.N. Yassievich, W. Prettl, B.K. Meyer, K.W. Benz. Phys. Rev. Lett. 75, 8, 1590 (1995)
  • S.D. Ganichev, E. Ziemann, Th. Gleim, I.N. Yassievich, W. Prettl. Verhandlungen der DPG 5, 700 (1997)
  • Е.В. Буряк, С.А. Кауфман, К.М. Куликов. ФТТ 5, 2, 345 (1963)
  • С.А. Кауфман, К.М. Куликов, Н.П. Лихтман. ФТТ 4, 1, 129 (1970)
  • С.Д. Ганичев, С.А. Емельянов, И.Д. Ярошецкий. ФТП 21, 6, 1011 (1987)
  • S.D. Ganichev, J. Diener, W. Prettl. Appl. Phys. Lett. 64, 15, 1977 (1994)
  • И.Н. Меркулов, А.А. Пахомов, И.Н. Яссиевич. ФТТ 28, 7, 2127 (1986)
  • R. Combescot, G. Schreder. J. Phys. C: Sol. Stat. Phys. 6, 1363 (1973)
  • T. Hirai, O. Nakada. Jap. J. Appl. Phys. 7, 112 (1968)
  • M. Ieda, G. Sawa, S. Kato. J. Appl. Phys. 42, 3737 (1971)
  • G.A.N. Connell, D.L. Camphausen, W. Paul. Phil. Mag. 26, 541 (1972)
  • D. Pai. J. Appl. Phys. 46, 5122 (1975)
  • Н.Г. Жданова, М.С. Каган, Е.Т. Ландсберг, Л.В. Левкин, В.В. Петрищев. Письма в ЖЭТФ 62, 2, 108 (1995)
  • R.H.M. Groeneveld, D. Grischovsky. J. Opt. Soc. Am. B11, 1 (1994)
  • D. Grischovsky, S. Kelding, M. van Exter, C.H. Fattinger. J. Opt. Soc. Am. B7, 2006 (1990).
  • M.S. Sherwin, K. Craig, B. Galdrikian, J.N. Heyman, A.G. Markelz, K. Campman, S. Farrad, P.F. Hopkins, A.C. Gossard. Physica D83, 229 (1995)
  • B.N. Murdin, C.J.G.M. Langerak, M. Helm, P. Kruck, W. Heiss, V. Rosskopf, G. Strasser, E. Gornik, M. Dur, S.M. Goodnick, S.C. Lee, I. Galbraith, C.R. Pidgeon. Superlatt. Microstruct. 19, 17 (1996)
  • S.D. Ganichev, E. Zepezauer, W. Raab, I.N. Yassievich, W. Prettl. Phys. Rev. B55, 9243 (1997)
  • П.В. Алтухов, Я.Е. Покровский, О.И. Смирнова, В.П. Синис. ФТП, 24, 4, 717 (1990)
  • Ya.E. Pokrovskii, O.I. Smirnova, N.A. Khvalkovskii. Solid State Commun. 93, 405 (1995)
  • R.Z. Bachrach, P.D. Darkus, O.G. Lorimor. J. Appl. Phys. 45, 4971 (1974)
  • А.Н. Пихтин, Д.А. Ясков, Г.Ф. Глинский. ФТТ 12, 2, 386 (1970)
  • D.N. Nasledov, V.V. Negreskul, S.I. Radautsan, S.V. Slobodchikov. Phys. Stat. Sol. 10, 37 (1965)
  • H.C. Montgomery. J. Appl. Phys. 39, 2002 (1968)
  • P. Dean. Oxygen in Gallium Phosphide, Deep Centers in Semiconductors. Gordon and Breach Science Publ., N. Y. (1986)
  • W. Scott. J. Appl. Phys. 50, 472 (1979)
  • К. Зеегер. Физика полупроводников. Мир, М. (1977)
  • В. Денис, Ю. Пожела. Горячие электроны. Вильнюс (1971)
  • Электроны в полупроводниках. Вильнюс (1981). Т. 3
  • М. Аше, 3.С. Грибников, В.В. Митин, 0.Г. Сарбей. Горячие электроны в многодолинных полупроводниках. Киев (1982)
  • Э.М. Конуэлл. Кинетические свойства полупроводников в сильных электрических полях. Мир, М. (1970)
  • И.Н. Яссиевич, И. Д. Ярошецкий. ФТП, 9, 5, 857 (1975)
  • В.Г. Агафонов, П.М. Валов, Б.С. Рывкин, И.Д. Ярошецкий. ФТП 9, 5, 867 (1975)
  • J.B. Gunn. J. Phys. Chem. Sol. 8, 239 (1959).
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.