Коротєєв В. В. Ефекти взаємодії терагерцового випромінювання з сильно нерівноважним електронним газом в об'ємних та низькорозмірних напівпровідникових структурах

В дисертаційній роботі побудовані теорії сильно-польового та високочастотного електронного транспорту в об’ємних зразках, квантових гетероструктурах та просторово - обмежених діодних структурах на основі AIIIBV напівпровідникових матеріалів. В рамках побудованих теорій досліджені ефекти сильно-польової та магнето-транспортної кінетики носіїв, ефекти анізотропії високочастотного відгуку електронного газу, що наведені сильним електричним та магнітним полем, а також розглянуті транспортні режими виникнення струмових та плазмонних нестійкостей в сильних електричних полях. Зокрема, проведений комплексний аналіз ефекту стримінгу та прольотного резонансу на оптичних фононах в компенсованому GaN. Виявлені ефекти виникнення від’ємної динамічної провідності, що можуть застосовуватись для генерації ТГц випромінювання в діапазоні частот 0.5-2 ТГц. Запропоновані нові методики для експериментальної ідентифікації цих транспортних режимів в експериментах прецизійної ТГц спектроскопії, та додатково, в магнето-транспортних та електро - градієнтних вимірюваннях. Окреслені параметри балістичних n+-i-n+ діодів на основі InAs та GaAs матеріалів в яких можуть виникати струмові нестійкості прольотного типу. Запропонована модель ТГц генератора, що використовує в якості активного елемента каскадну структуру ідентичних балістичних діодів. Досліджені ефекти детектування, підсилення та генерації терагерцового випромінювання гібридними плазмонними структурами з металічними гратками в умовах сильного дрейфу носіїв. Знайдені фізичні параметри таких структур, робочі температури їх функціонування, інтервали прикладених полів, та можливий інтервал частот для спостереження ефектів підсилення/генерації ТГц випромінювання. Проведені дослідження є важливими для створення активних елементів надвисокочастотної оптоелектроніки нового покоління, що використовують для контролю робочих параметрів сильні електричні поля.