Дрок Є. А. Високопольовий транспорт носіїв у гетероструктурних нітридних напівпровідниках

Дисертація присвячена експериментальному дослідженню нітридних гетероструктур AlGaN/GaN вирощених на різних підкладках - сапфірі та карбіді кремнію. Вивчено особливості, які пов'язані з квантово-розмірними ефектами на границі поділу напівпровідникових шарів, з яких безпосередньо формуються гетероструктури. Вимірювання імпульсних вольт-амперних характеристик в наносекундному діапазоні дають можливість аналізувати ефект розігріву двомірного електронного газу високої концентрації, що має місце при прикладанні до структури високих електричних полів. При досягненні достатньо високих електричних полів (до 160 кВ/см) в структурах не спостерігались міждолинні переходи гарячих електронів та ефект Гана, дрейфова швидкість складала 1.7 3 1 07 см/с . Автором було показано, що при таких полях з'являються додаткові механізми втрат енергії носіями, а температура електронів складала 700К Проводився аналіз особливостей кінетичних явищ в гетероструктурах при наявності зовнішніх чинників, а саме електричного поля та ультрафіолетового лазерного опромінення . Використовуючи методику порівняння рухливостей в діапазоні температур 4.2К - 440К визначена залежність температури носіїв від напруженості електричного поля. Було розраховано енергію та характерний час емісії оптичного фонона в GaN, що дорівнюють Е = 92меВ та ? = 25 фс, відповідно. Експериментально спостерігалось нове явище - збільшення фотопровідності в залежності від напруженості електричного поля, прикладеного вздовж провідного каналу гетероструктури. Для електричного поля 15кВ/см фотопровідність зростала на порядок при температурах 4.2 та 300К. Запропоновано феноменологічну модель для пояснення ефекту збільшення фотопровідності, суть якого полягає у звільненні фотоносіїв з дрібних пасток при поглинанні нерівноважних терагерцових акустичних фононів. Акустичні фонони генеруються при енергетичній релаксації гарячих двомірних електронів в провідному каналі гетероструктури.