Коротєєв В. В. Дослідження з теорії терагерцових коливань, що збуджуються дрейфом електронів у квантових ямах

Дисертація присвячена теоретичним дослідженням сильнопольового та високочастотного транспорту у низькорозмірних структурах на основі сполук АIIIBV, зокрема нітридів. Показані переваги квантових ям на нітридних сполуках для реалізації сильноанізотропного розподілу електронів. Запропонований аналітичний підхід до розв'язку нестаціонарного рівняння Больцмана в умовах стримінгу носіїв. Здійснений лінійний аналіз ефекту прольотного резонансу та продемонстровано існування смуг від'ємної динамічної рухливості електронів в області частот 0.2-2ТГц. Амплітуда від'ємної динамічної рухливості досягає сотень см2/Вс. Коефіцієнта підсилення є достатнім для збудження незатухаючих високочастотних коливань у сучасних високоякісних мікрорезонаторних системах. Проведений нелінійний аналіз збудження терагерцових коливань у металічному мікрорезонаторі із прямокутною геометрією. Показано, що при резонансі коливань поля резонатора і пульсацій струму в активному елементі досягається когерентна генерація електромагнітних коливань з потужністю до сотень міліват і ефективністю 2-5%. Запропонований теоретичний підхід до опису збудження оптичних фононів дрейфом двовимірних електронів. Показано, що в GaAs-ій та InAs-ій квантових ямах одномодова генерація оптичних фононів досягається при дрейфових швидкостях 2-2.2*107 см/с, що відповідає прикладеним електричним полям в декілька кВ/см. Ключові слова: Кінетичне рівняння Больцмана, транспорт нітриди, стримінг, THz, генерація, оптичні фонони.