В дисертаційній роботі запропонований новий принцип застосування Si в якості випромінювача на середній і дальній ділянки інфрачервоного (ІЧ) спектру, що базується на ефекті модуляції потужності теплового випромінювання (ТВ) напівпровідника у спектральному діапазоні внутрішньозонних електронних переходів при збудженні випромінюванням з енергією кванту, що перевищує ширину забороненої зони напівпровідника. Проведене дослідження механізму впливу випромінювання з області фундаментального поглинання Si на його теплове випромінювання за краєм фундаментального поглинання в широкому діапазоні температур (300 - 800 К). Показано, що його потужність залежить від концентрації вільних носіїв заряду. Зміна концентрації здійснювалась шляхом оптичної інжекції світлом з області власного поглинання, цей процес розглядався як перетворення короткохвильового випромінювання в довгохвильове (light down conversion). Отримані залежності ефективності такого перетворення від параметрів зовнішніх впливів (температури н/п, інтенсивності та довжини хвилі збуджуючого світла) і параметрів кристалів Si (матеріалу, концентрації та типу домішок, часу життя носіїв заряду, стану поверхні, товщини). Визначені параметри матеріалу та зразків, оптимальні для досягнення максимальної ефективності перетворення короткохвильового випромінювання в довгохвильове. Досліджений температурний діапазон, в межах якого досягаються найвищі значення потужностей Si-випромінювачів, встановлені їх граничні значення в ізотермічних умовах. Досліджено вплив одношарових просвітлюючих покриттів на потужність і спектральний розподіл таких випромінювачів. Показано, що в результаті застосування таких покриттів максимальна потужність нерівноважного ТВ в спектральних діапазонах 3-5 і 8-12 мкм зростає майже до потужності ТВ абсолютно чорного тіла і відбувається реструктуризація спектру. Запропоновані методи підвищення ефективності роботи Si-випромінювачів за рахунок зменшення швидкості поверхневої рекомбінації (методом імпульсного лазерного осадженням плівок з кремнієвими квантовими точками), підбору довжини хвилі збуджуючого світла і температури, використання просвітлюючих покриттів. За результатами проведених досліджень були запропоновані: фотонний Si-випромінювач з оптичним керуванням, здатний імітувати як "гарячі" (Т>>0 0C), так і "холодні" (Т<<0 0C) об'єкти в ІЧ області спектру (3-12 мкм), що не потребує реального охолодження самого випромінювача і працює при високих температурах; новий тип фотонного багатоспектрального випромінювача з керованими параметрами, здатного імітувати об'єкти в ІЧ діапазоні з тепловим контрастом, що розрізняється при спостереженні в спектральних діапазонах 3-5 і 8-12 мкм; фотонний ІЧ випромінювач великої площі (кілька квадратних сантиметрів), спектр випромінювання якого не прив'язаний до ширини забороненої зони н/п, що суміщає переваги як світлодіодних (можливість генерувати випромінювання як позитивного, так і негативного контрастів, висока швидкодія), так і теплових джерел (широкий спектральний діапазон, високі робочі температури); подовжувачімпульсу (робота якого ґрунтується на ефекті насичення випромінювальної здатності н/п при високому рівні фотозбудження); безконтактні високотемпературні неруйнуючі оптичні методи вимірювання рекомбінаційних параметрів напівпровідників (дифузійної довжини, часу життя і швидкості поверхневої рекомбінації носіїв заряду). Обґрунтовані їх переваги над існуючими аналогами. Ключові слова: кремній, теплове випромінювання, край фундаментального поглинання, поглинання вільними носіями, інфрачервоні діапазони 3-5 і 8-12 мкм, швидкість поверхневої рекомбінації, дифузійна довжина, час життя носіїв заряду.
