Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, 21 (4), P. 380-386 (2018).
DOI: https://doi.org/10.15407/spqeo21.04.380
2D напівпровідникові структури як основа для нових високотехнологічних пристроїв (Огляд)
Д.В. Корбутяк1, В.Г. Литовченко1, M.В. Стріха1,2
2Київський Національний Університет імені Тараса Шевченка, Радіофізичний факультет,
4г, проспект Академіка Глушкова, 03022 Київ, Україна
Анотація. Наведено короткий огляд українського внеску у фізику 2D напівпровідникових структур, на основі яких може бути створено високотехнологічні пристрої сучасної наноелектроніки; наведено також окремі нові результати з цього напрямку. Проаналізовано можливість створення «низькопорогових» 2D лазерів у шаруватих гетероструктурах Si3N4-GaAs та AlxGa1–xAs-GaAs, у яких формується двовимірна електрон-діркова плазма (ЕДП). Здійснено детальне дослідження спектра оптичного підсилення в гетероструктурі з двовимірною квантовою ямою. Показано, що за умов одночасного співіснування 3D- і 2D-ЕДП, стимульоване випромінювання формується переважно в 2D-ЕДП, і поріг лазерного збудження, за якого починається оптичне підсилення, для 2D-ЕДП на два порядки величини нижчий, аніж для 3D-ЕДП, а відповідний коефіцієнт оптичного підсилення у 2,5 рази вищий. Просту теоретичну модель електронного розігріву в системі з двома долинами вперше застосовано для опису 2D напівпровідникових моношарів типів MoS2 і WS2. Показано, що ця модель цілком задовільно описує експериментальні дані щодо ефекту негативної диференціальної провідності в моношарі WS2. Це підтверджує можливість створення діодів Ганна нового покоління на основі таких структур. Ці пристрої можуть генерувати на частотах порядку 10 ГГц і вище, що робить їх перспективними для практичних НВЧ застосувань.
Ключові слова: 2D напівпровідник, електрон-діркова плазма, оптичний коефіцієнт, лазерне випромінювання, діод Ганна.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.