Лаборатория "Оптика неравновесных электронов"

Руководитель направления:

 

Научный коллектив:

 

Основными направлениями исследований являются:

1. Приборы полупроводниковой оптоэлектроники и наноэлектроники

  • лечебно-диагностический стоматологический лазерный комплекс (Патент 2015 г.) и комплекс диагностики, профилактики и лечения онкологических заболеваний (Патенты 2012, 2013 гг.)
  • лазеры терагерцового диапазона на горячих дырках в германии (государственная премия СССР, 1987 г.)
  • быстродействующие модуляторы ИК излучения на горячих носителях заряда
  • лазеры и детекторы среднего ИК диапазона на базе наногетероструктур с квантовыми ямами и точками

2. Новые оптические и кинетические явления в полупроводниках в сильных электрических полях при разогреве носителей заряда, а также в сильных скрещенных электрических и магнитных полях:

  • внутризонное и межподзонное излучение света горячими электронами и дырками
  • внутри- и межзонное поглощение света горячими электронами и дырками, в том числе и индуцированное неравновесными оптическими фононами
  • эффекты Фарадея и Керра на горячих электронах и дырках в однодолинных и многодолинных полупроводниках
  • индуцированное неравновесными оптическими фононами межзонное поглощение света
  • оптическая активность, индуцированная током
  • увлечение фотонов током дырок в германии
  • интерференция света при разогреве электронов
  • инверсия населенности горячих носителей заряда и генерация излучения дальнего ИК диапазона.

3. Оптические явления в наногетероструктурах, связанные, главным образом, с внутризонными (внутриподзонными и межподзонными) переходами неравновесных носителей заряда в квантовых ямах, с внутризонными межуровневыми переходами неравновесных носителей заряда в квантовых точках, динамика поглощения и излучения света в наноструктурах в пикосекундном диапазоне:

  • излучение и поглощение света дальнего ИК (терагерцового) диапазона при внутри- и межподзонных переходах горячих электронов и дырок
  • поглощение и преломление света при разогреве электронов в квантовых ямах
  • внутризонное излучение света из квантовых точек и квантовых ям
  • циркулярный фотогальванический эффект на межподзонных переходах в квантовых ямах

4. Ориентация спинов электрическим током

5. Физика плазмон-поляритонов в двумерных наноструктурах

В рамках работ направления выполнены и защищены ряд диссертаций (см. выше список коллектива), опубликовано большое количество статей, монографий, учебных пособий (список каждого члена коллектива см. на его личной странице).

  1. Shalygin V.A., Moldavskaya M.D., Danilov S.N., Farbshtein I.I., Golub L.E. Circular photon drag effect in bulk tellurium. Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics 93 (4), 045207 (2016).
  2. S.Hanna, B.Eichenberg, D.A.Firsov, L.E.Vorobjev, V.M.Ustinov, A.Seilmeier. Electromagnetically induced transparency in a cascade-type quantum well subband system under intense picosecond excitation. Physica E: Low-Dimensional Systems and Nanostructures 75, 12111, pp. 93-96 (2016).
  3. G.A.Melentev, V.A.Shalygin, L.E.Vorobjev, V.Yu.Panevin, D.A.Firsov, L.Riuttanen, S.Suihkonen, V.V.Korotyeyev, Yu.M.Lyaschuk, V.A.Kochelap, V.N.Poroshin. Interaction of surface plasmon polaritons in heavily doped GaN microstructures with terahertz radiation. Journ. of Appl. Phys. 119, 093104 (2016).
  4. Agekyan, V. F., Borisov E. V., Vorobjev L. E., Melentyev G. A., Nykänen H., Riuttanen L., Serov A.Y., Suihkonen S., Svensk O., Filisofov N.G., Shalygin V.A., Shelukhin L.A. Optical and electrical properties of GaN: Si-based microstructures with a wide range of doping levels. Physics of the Solid State, 57(4), 787-793 (2015).
  5. Sofronov A. N., Vorobjev L. E., Firsov D. A., Panevin V. Y., Balagula R. M., Werner P., Tonkikh A. A.. Photoinduced mid-infrared intraband light absorption and photoconductivity in Ge/Si quantum dots. Superlattices and Microstructures, 87, 53-57 (2015).
  6. Д.А.Фирсов, Л.Е.Воробьев, В.Ю.Паневин, А.Н.Софронов, Р.М.Балагула, И.С.Махов, Д.В.Козлов, А.П.Васильев. Терагерцовое излучение, связанное с примесными переходами электронов в квантовых ямах при оптической и электрической накачке. Физика и техника полупроводников 49, вып. 1, 30-34 (2015).
  7. L.E.Vorobjev, D.A.Firsov, V.Yu.Panevin, A.N.Sofronov, R.M.Balagula, A.A.Tonkikh. Mid-infrared light absorption by photo-excited charge carri-ers in Ge/Si quantum dots. J. Phys.: Conf. Ser. 586 012001 (2015).
  8. Д.А.Фирсов, Л.Е.Воробьев, М.Я.Винниченко, Р.М.Балагула, М.М.Кулагина, А.П.Васильев. Влияние поперечного электрического поля и температуры на поглощение света в туннельно-связанных квантовых ямах GaAs/AlGaAs. Физика и техника полупроводников 49, вып. 11, 1473-1477 (2015).
  9. Firsov D.A., Vorobjev L.E., Panevin V.Y., Sofronov A.N., Balagula R.M., Kozlov D.V.. Impurity-related terahertz emission from quantum well nanostructures. Lithuanian Journal of Physics 54, Iss. 1, 46-49 (2014).
  10. Y.Lin, D.Wang, D.Donetsky, G.Kipshidze, L.Shterengas, L.E.Vorobjev, G.Belenky. Transport properties of holes in bulk InAsSb and performance of barrier long-wavelength infrared detectors. Semiconductor Science and Technology, Vol 29, Num. 11, pp. 112002-112007(6) (2014).
  11. P. Olbrich, C. Drexler, L. E. Golub, S. N. Danilov, V. A. Shalygin, R. Yakimova, S. Lara-Avila, S. Kubatkin, B. Redlich, R. Huber, S. D. Ganichev. Reststrahl band-assisted photocurrents in epitaxial graphene layers. Phys. Rev. B, 2013, Vol. 88, Issue 24, 245425 (7 pages).
  12. М.Я.Винниченко, Л.Е.Воробьев, Д.А.Фирсов, М.О.Машко, Р.М.Балагула, G.Belenky, L.Shterengas, G.Kipshidze. Зависимость концентрации носителей заряда от тока в инжекционных лазерах среднего инфракрасного диапазона с квантовыми ямами. Физика и техника полупроводников 47, вып. 11, 1526-1529 (2013).
  13. В.Ю.Паневин, А.Н.Софронов, Л.Е.Воробьев, Д.А.Фирсов, В.А.Шалыгин, М.Я.Винниченко, Р.М.Балагула, А.А.Тонких, P.WernerB.Fuhrman, G.Schmidt. Латеральная фотопроводимость структур с квантовыми точками Ge/Si. Физика и техника полупроводников 47, вып. 12, 1599-1603 (2013)
  14. Воробьев Л., Софронов А., Фирсов Д., Демидов Д., Леус Р., Свердлов М., Тер-Мартиросян А.Л. Лазерные диоды для фотодинамической терапии. Фотоника. 2012. Т. 31. № 1. С. 20-23
  15. М.Я.Винниченко, Д.А.Фирсов, Л.Е.Воробьев, М.О.Машко, L.Shterengas, G.Belenky. Динамика фотолюминесценции в наноструктурах с квантовыми ямами InGaAsSb/AlGaAsSb. Физика и техника полупроводников 46, вып. 12, 1581-1586 (2012)
  16. V.A.Shalygin, L.E.Vorobjev, D.A.Firsov, A.N.Sofronov, G.A.Melentyev, W.V.Lundin, A.E.Nikolaev, A.V.Sakharov, A.F.Tsatsulnikov. Blackbody-like emission of terahertz radiation from AlGaN/GaN heterostructure under electron heatingin lateral electric field. Journ. of Appl. Phys. 109, 073108 (2011)
  17. B.Eichenberg, S.Dobmann, H.Wunderlich, A.Seilmeier, L.E.Vorobjev, D.A.Firsov, V.Panevin, A.A.Tonkikh. Intraband spectroscopy of excited quantum dot levels by measuring photoinduced currents. PhysicaE 43, 1162–1165 (2011)
  18. Chongyun Jiang, V.A. Shalygin, V.Yu. Panevin, S.N. Danilov, M.M. Glazov, R. Yakimova, S. Lara-Avila, S. Kubatkin, S.D. Ganichev. Helicity-dependent photocurrents in graphene layers excited by midinfrared radiation of a CO2-laser. Phys. Rev. B, 2011, Vol. 84, Iss. 12, 125429 (11 pp).

 


К другим лабораториям кафедры: ссылка

Дополнительная информация