Н.В. Данько – магистр 2-го года обучения, НИЯУ МИФИ (Москва);

инженер, ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (Москва)

E-mail: nvdanko@mail.ru

И.В. Алтухов – д.ф.-м.н., гл. науч. сотрудник, 

ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (Москва)

E-mail: alt@cplire.ru

М.С. Каган – д.ф.-м.н., гл. науч. сотрудник,

ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (Москва)

E-mail: kagan@cplire.ru

С.К. Папроцкий – к.ф.-м.н., ст. науч. сотрудник,  ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (Москва)

E-mail: s.paprotskiy@gmail.com

Н.А. Хвальковский – к.ф.-м.н., ст. науч. сотрудник,  ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (Москва)

E-mail: nik@cplire.ru

И.С. Васильевский – д.ф.-м.н., доцент,

НИЯУ МИФИ (Москва)

E-mail: ivasilevskii@mail.ru

А.Н. Виниченко – к.ф.-м.н., науч. сотрудник,

НИЯУ МИФИ (Москва)

E-mail: anvinichenko@mephi.ru

Постановка проблемы. Полупроводниковые сверхрешетки (СР) представляют интерес, во-первых, в связи с туннельным характером тока (до комнатной температуры), во-вторых, в связи с предсказанным усилением блоховских волн, перспективным для реализации перестраиваемых источников генерации ТГц-диапазона. Основным препятствием является образование электрических доменов, возникающих за счет статической отрицательной дифференциальной проводимости (ОДП) СР, что исключает блоховское усиление.

Однако в образцах с электрическими доменами в некотором диапазоне частот существует динамическая ОДП (действительная часть импеданса отрицательна), и они могут использоваться для генерации высоких частот в подходящем резонансном контуре. Авторы наблюдали возбуждение ТГц-резонатора за счет отрицательного сопротивления сверхрешетки с доменами. Условия возбуждения генерации должны зависеть от доменных режимов. 

Исследованиям доменных режимов было посвящено много работ. В большинстве из них исследовались слаболегированные СР при низких температурах и сильной подсветке. В частности, было показано, что сильное изменение концентрации свободных носителей за счет подсветки высокой интенсивности может приводить к смене доменного режима (с движущегося домена на статический).

Цель. Исследовать влияние слабой межзонной подсветки на туннельный ток в высоколегированных короткопериодных сверхрешетках GaAs/AlAs с доменами высокого поля.

Результаты. Впервые наблюдался эффект сильного влияния слабой подсветки на проводимость СР с доменами в условиях, когда обычная фотопроводимость практически отсутствует. Установлено, что сильный фотоотклик на относительно слабую межзонную подсветку связан с трансформацией доменов высокого поля, где собственная концентрация свободных электронов чрезвычайно мала. Выявлено, что достаточно интенсивное освещение может инициировать переход движущихся доменов в статический, что приводит к появлению области насыщения тока на ВАХ. Практическая значимость. Эффект сильного влияния межзонной подсветки низкой интенсивности на проводимость СР с доменами можно использовать, в частности, для управления доменными режимами.

1. Wacker A. Phys. Rep. 357, 1 (2002).
2. Bonilla L.L., Grahn H.T. Rep. Prog. Phys. 68, 577 (2005). 
3. Esaki L., Tsu R. IBM J. Res. Develop. 14, 61 (1970).
4. Sun B.Q., Jiang D.S., Wang X.J. Semicond. Sci. Technol. 12, 401 (1997).
5. Tomlinson A.M., Fox A.M., Cunningham J.E., Jan W.Y. Appl. Phys. Lett. 75, 2067 (1999). 
6. Kwok S.H., Grahn H.T., Ramsteiner M., et al. Phys. Rev. B 51, 9943 (1995). 
7. Kwok S.H., Norris Т.В., Bonilla L.L., et al. Phys. Rev. B 51, 10171 (1995). 
8. Grahn H.T., Schneider H., Klitzing K.V. Phys. Rev. B 41, 2890 (1990). 
9. Ohtani N., Egami N., Grahn H.T., et al. Phys. Rev. B 58, R7528 (1998). 
10. Altukhov I.V., Dizhur S.E., Kagan M.S., et al. Semiconductors 52, 473 (2018). 
11. Suris R.A. Sov. Phys. Semicond. 7, 1035 (1974). 
12. Altukhov I.V., Dizhur S.E., Kagan M.S., et al. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 475, 012032 (2019). 
13. Папроцкий С.К., Алтухов И.В., Каган М.С. и др. Радиотехника и электроника 64, 1025 (2019).