М.В.Якушев, Ю.Г.Сидоров, В.С.Варавин, И.В.Сабинина, А.В.Сорочкин, В.В.Васильев, А.Г.Клименко, И.В.Марчишин, В.Г.Ремесник, А.Л.Асеев

Впервые в России разработаны и изготовлены полноформатные матричные фотоприемные модули на основе ГЭС МЛЭ КРТ, выращенных методом МЛЭ на "альтернативной" подложке из кремния (Si). Такие фотоприемники обладают повышенной стойкостью к термоциклированию (проведены испытания 4000 циклов охлаждения и нагрева в интервале температур 77 - 300 К), поскольку коэффициенты термического расширения кремниевой схемы считывания и фотоприемной матрицы на кремниевой подложке одинаковы. Разработанные ФПМ позволяют получать изображение телевизионного стандарта без использования

Рис. Гистограмма разности температур эквивалентной шуму фотоприемника 640×512 элементов и пример теплового изображения, полученного с его помощью в составе макета тепловизионного канала.

№	Наименование характеристики	Значение параметра
1	Формат, количество элементов	640×512
2	Шаг фоточувствительных элементов (вдоль и поперек матрицы), мкм	25×25
3	Длина волны максимума спектральной чувствительности, мкм	4,0
4	Длинноволновая граница спектральной чувствительности по уровню 0,5 λ0,5, мкм	4,4
5	Среднее значение вольтовой чувствительности, В/Вт	4,02×109
6	Максимальное отклонение вольтовой чувствительности от среднего значения (ΔSλмакс.), %	±30
7	Среднее значение порогового облученности Pλm(Тф=300K, 2θ=30°), Вт/см2	2,02×10-8
8	Эквивалентная шуму разность температур, мК	19
9	Динамический диапазон (при отношении сигнал/шум ≥1), дБ	≥70
10	Частота, кадров/с, не менее	50

В таблице приведены основные параметры матричного фотоприемника форматом 640×512 элементов на основе ГЭС МЛЭ КРТ-Si для спектрального окна прозрачности атмосферы 3-5 мкм.

В.А.Гайслер, А.И.Торопов, А.К.Бакаров, А.К.Калагин, И.А.Деребезов, А.С.Ярошевич, Д.В.Щеглов, А.В.Гайслер, А.В.Латышев

На установке "Riber-C21" проведен цикл экспериментов по росту структур с InGaAs квантовыми точками. Разработана технология МЛЭ формирования массивов квантовых точек для излучателей одиночных фотонов с длиной волны излучения ~ 1.3 мкм, соответствующей телекоммуникационному стандарту.

Рис.1. Данные атомно-силовой микроскопии и спектры фотолюминесценции для выращенных структур с InGaAs квантовыми точками.

Показано, что технология обеспечивает получение квантовых с низкой плотностью ~109 см^-2 и длиной волны излучения вплоть до 1.4 мкм при комнатной температуре, что задает необходимую длину волны излучения 1.3 мкм при пониженной температуре (Рис. 1).

Разработана конструкция излучателя одиночных фотонов с токовой накачкой, соответствующая телекомму никационному стандарту 1.3 мкм. Структуры излучателей содержат легированные брэгговские зеркала на основе GaAs/Al_0.9Ga_0.1As с числом периодов 12 и 4 для плотного и выходно го зеркала, соответственно, что обеспе чивает добротность микрорезонатора для фундаментальной моды на уровне Q 120 и задает параметр внешней квантовой эффективности однофотонного излучателя ~30% при использовании оксидной апертуры с диаметром ~1 мкм. Фактор Пурселла составляет F_P ≈ 2.5, что обеспечивает снижение времени спонтанной эмиссии экситона и повышение быстродействия излучателя одиночных фотонов. На Рис. 2 представлены спектр отражения разработанной структуры (Рис. 2а), содержащий резонанс на требуемой длине волны 1300 нм, а также распределение электрического поля световой волны E²(z) и профиль показателя преломления n(z) в микрорезонаторе (Рис. 2б).

Рис. 2 а) Спектр отражения разработанной структуры с резонансной длиной волны 1.3 мкм. б); Распределение электрического поля световой волны E²(z) и профиль показателя преломления n(z) в микрорезонаторе.

С.В.Голод, Е.Б.Горохов, В.А.Володин, В.Я.Принц, А.А.Пахневич, В.А.Селезнев

Развит метод газотранспортного выращивания графеновых слоев на поверхности никеля и формирования напряженных гибридных SiO₂/Ni/графен пленок. Цель исследований заключалась в поиске оптимальных режимов роста графеновых пленок большой площади. Были выращены пленки графена при различных температурах (от 500°С до 900°С) на пленках никеля толщинами от 10 нм до 100 нм площадью до 150 см². Экспериментально установлено, что многослойные пленки графена воспроизводимо формируются во всем диапазоне толщин никеля и температур роста. Необходимым условием получения однородных графеновых слоев является быстрое охлаждение образцов (> 10 градусов в секунду) после окончания этапа насыщения никеля углеродом. При меньших скоростях охлаждения на поверхности никеля формируются пленки с высоким содержанием аморфного углерода. Установлено, что при температурах роста выше 800°С происходит деградация никелевого слоя, что исключает использование пленок никеля менее 100 нм. Методом атомно-силовой микроскопии было показано, что процесс роста графеновых пленок при низких температурах начинается с образования островков с последующим их соединением в сплошную пленку.

Диагностика качества получаемых графеновых слоёв была проведена с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния (СКР) света. Пример спектра комбинационного рассеяния однослойного графена, измеренного при температуре роста 900°С приведён на рисунке. Пик G, расположенный в окрестности спектра 1580 см^-1, обусловлен рассеянием фотоэлектронов на внутриплоскостных (термин "in-line modes" в англоязычной литературе) оптических фононах с волновым вектором вблизи центра зоны Бриллюэна. Данный пик является дважды вырожденным, что обусловлено одновременным участием в его формировании LO- и TO- фононов. Пик D, расположенный в окрестности спектра 1350 см^-1, исследователи обычно связывают с рассеянием фотоэлектронов на внеплоскостных (термин "breathing-like modes" в англоязычной литературе) междолинных TO-фононах с волновым вектором в долине K в обратном пространстве. Пик 2D, лежащий в окрестности спектра 2680 см^-1, является результатом двойного резонансного

Рис. Спектры комбинационного рассеяния света графеновых пленок, выращенных при разных температурах (а - 900°С; б - 600°С) на слое никеля толщиной 50 нм.

рассеяния на внутриплоскостных оптических фононах и представляет собой вторую гармонику пика D. Также в измеряемых спектрах заметен пик в окрестности 2450 см^-1 - его присутствие обусловлено вкладом кремниевой подложки, на которой размещается графеновый слой. Следует отметить, что процессы оптического переизлучения, формирующие пик D, запрещены правилами отбора в идеальном кристалле графена. Появление данного пика может быть обусловлено только нарушением кристаллической структуры исследуемых графеновых слоёв: точечными дефектами, зернистости, наличием краёв и трещин. Таким образом, по интенсивности пиков D в СКР можно судить о степени структурной разупорядоченности графеновых структур. Как видно на рисунке, интенсивность пика D падает приблизительно в 4 раза по мере увеличения температуры химического осаждения графена из газовой фазы с 600 до 900°С, что показывает возможность значительной минимизации плотности дефектов структуры графеновых слоёв с помощью управления температуры роста.

Г.М.Гусев, Е.Б.Ольшанецкий, З.Д.Квон, Н.Н.Михайлов, С.А.Дворецкий, J.C.Portal

Впервые изучен режим квантового эффекта Холла в двумерной электроннодырочной системе в точке зарядовой нейтральности, то есть в точке равенства концентраций двумерных электронов и дырок. В высококачественных структурах на основе квантовых ям CdHgTe, выращенных в ИФП СО РАН, обнаружен эффект подавления сильной локализации в указанных условиях. Показано, что в сильном

Рис. Слева: Зависимость диагональной и холловской компонент тензора сопротивления (a) и проводимости (b) от затворного напряжения в магнитном поле B = 2.8 Тесла. Справа: Топология токовых состояний двумерного полуметалла в режиме КЭХ в точке зарядовой нейтральности.

магнитном поле двухкомпонентная электронно-дырочная плазма обладает принципиально иными топологическими свойствами в отличие от обычной однокомпонентной (электронной или дырочной) плазмы. Предположено, что именно они приводят к возникновению бесконечного множества делокализованных проводящих токовых состояний и подавлению локализации.