Представлен обзор основных полупроводниковых материалов фотоэлектроники в инфракрасных диапазонах спектра: 1–3; 3–5 и 8–12 мкм, обеспечивающих предельные параметры фотоприемных устройств. Показаны направления развития и совершенствования новых материалов в Российской Федерации.
Technologies for creating modern photosensitive semiconductor materials are constantly being improved, and significant progress has been made in building barrier architectures and creating superlattices that operate at increased temperatures. Modeling and forecasting of the characteristics of photosensitive materials are widely used, depending on the growth parameters and processing technology. The article discusses the properties of the main semiconductor materials of photoelectronics in the infrared ranges of the spectrum: 1–3; 3–5 and 8–12 microns, providing the best parameters of photodetectors. The directions of development and improvement of new materials in the Russian Federation are shown.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
Технологии создания современных фоточувствительных материалов все время совершенствуются: заметные успехи достигнуты в направлении разработок фоточувствительных полупроводниковых материалов и структур с конструируемой зонной диаграммой, обеспечивающих работу при повышенных температурах; активно внедряются в производство нанодисперсные материалы, включающие в состав квантовые коллоидные точки (ККТ), наночастицы, нанокластеры и двумерные частицы слоистых полупроводников; широко используются моделирование и прогнозирование характеристик материала в зависимости от технологических параметров.
Список литературы
1. Trofimov A. A., Tsaregorodtsev D. O., Kondrakhin A. S., Budtolayev N. Yu., Rafikova V. A. and Aflitonova S. D., Applied Physics, № 4, 35-38 (2024) [in Russian].
2. Burlakov I. D., Boltar K. O., Mirofyanchenko A. E., Vlasov P. V., Lopukhin A. A., Pryanikova E. V., Solovyev V. A., Semenov A. N., Meltzer B. Ya., Komissarova T. A., Lvova T. V. and Ivanov S. V., Usp. Prikl. Fiz. (Advances in Applied Physics) 3 (6), 559-565 (2015) [in Russian].
3. Krivobok V. S., Klekovkin A. V., Minaev I. I., Savin K. A., Eroshenko G. N., Aminev D. F., Martovitsky V. P., Nikolaev S. N., Pruchkina A. A. and Yakubson S. E., Applied Physics, № 5, 69-72 (2024) [in Russian].
4. Savin K. A., Minaev I. I., Klekovkin A. V., Eroshenko G. N., Krivobok V. S., Nikolaev S. N., Goncharov A. E., Pruchkina A. A., Pashkeev D. A. and Sviridov D. E., Applied Physics, № 4, 53-56 (2024) [in Russian].
5. Nikonov A. V., Kulyakhtina N. M., Boltar K. O. and Iakovleva N. I., Applied Physics, № 1, 83-86 (2015) [in Russian].
6. Iakovleva N. I., Applied Physics, № 2, 88-95 (2015) [in Russian].
7. Iakovleva N. I. and Nikonov A. V., Applied Physics, № 2, 88-93 (2016) [in Russian].
8. Nikonov A. V. and Iakovleva N. I., Applied Physics, № 4, 73-77 (2016) [in Russian].
9. Dudin A. L., Katsavets N. I., Krasovitsky D. M., Kokin S. V., Chaly V. P. and Shukov I. V., Applied Physics, № 6, 49-53 (2016) [in Russian].
10. Yuskaev M. R., Pashkeev D. A., Goncharov V. E., Nikonov A. V. and Egorov A. V., Applied physics, № 2, 47-52 (2018) [in Russian].
11. Goncharov V. E., Nikonov A. V., Ilyasov A. K. and Arich O. D., Applied Physics, № 3, 61-65 (2019) [in Russian].
12. Boltar K. O., Yakovleva N. I., Kashuba A. S. and Udalova A. G., Applied Physics, № 1, 26-31 (2008) [in Russian].
13. Iakovleva N. I., Nikonov A. V. and Shabarov V. V., Usp. Prikl. Fiz. (Advances in Applied Physics) 3 (6), 579-588 (2015) [in Russian].
14. Voitsekhovsky A. V., Dzyadukh S. M., Gorn D. I., Dvoretsky S. A., Mikhailov N. N., Sidorov G. Yu. and Yakushev M. V., Applied Physics, № 4, 46-52 (2024) [in Russian].
15. Nikonov A. V. and Boltar K. O., Applied Physics, № 3, 45-50 (2024) [in Russian].
16. Bochkov V. D., Bychkovsky Ya. S., Drazhnikov B. N., Kondyushin I. S. and Koshchavtsev N. F., Applied Physics, № 6, 42-47 (2013) [in Russian].
17. Paul D. J., Semiconductor Science and Technology, № 19, R75-R108 (2004).
18. Rogalski A. Infrared detectors, CRC Press, Boca Raton, FL, 2011.
19. Razeghi M., Eur. Phys. J. AP, № 23, 149-205 (2003).
20. Gershon G., Avnon E., Brumer M., Freiman W., Karni Y., Niderman T., Ofer O., Rosenstock T., Seref D., Shiloah N., Shkedy L., Tessler R., and Shtrichman I., Infrared Technology and Applications XLIII, edited by Andresen Bjørn F., Fulop Gabor F., Hanson Charles M., Miller John Lester, Norton Paul R., Proc. of SPIE 10177, 101771I (1-16) (2017).
21. Klipstein P., Klin O., Grossman S. et al., Optical Engineering 50 (6), 061002 (2011).
22. Lubyshev D., Fastenau J. M., Qiu Y., Liu A. W. K., Koerperick E. J., Olesberg J. T., Norton D., Faleev N. N. and Honsberg C. B., SPIE Infrared Technology and Applications XXXIX, edited by Andresen Bjørn F., Fulop Gabor F., Hanson Charles M., Norton Paul R., Proc. of SPIE 8704, 870412 (1-10) (2013).
23. Martyniuk P. and Rogalski A., Opt. Quant Electron, № 46, 581-591 (2014).
24. Shkedy L., Brumer M., Klipstein P., Nitzani M., Avnon E., Kodriano Ya., Lukomsky I. and Shtrichman I., Infrared Technology and Applications XLII, edited by Andresen Bjørn F., Fulop Gabor F., Hanson Charles M., Norton Paul R., Proc. of SPIE 9819, 98191D (2016).
25. Ashley T., Dean A. B., Elliott C. T., McConville C. F. and Whitehouse C. R., Electronics Letters 24 (20), 1270-1272 (1988).
26. Ashley T., Baker I. M., Burke T. M., Datton D. T., Haigh J. A., Hipwood L. G., Jefferies R., Jonson A. D., Knowles P. and Little I. C., Proc. SPIE 4280, 398-403 (2000). doi: 10.1117/12.391753.
27. Ting D. Z., Hill C. J., Soibel A., Nguyen J., Keo S. A., Lee M. C., Mumolo J. M., Liu J. K. and Gunapala S. D., Proc. SPIE 7660, 76601R (1-12) (2010).
28. Becker L., Proceedings of SPIE 5881, 105 (2005).
29. Maimon S. and Wicks G. W., Appl. Phys. Lett., № 89, 151109 (2006).
30. Klipstein P. C. Depletionless Photodiode with Suppressed Dark Current…. Patent Publication № WO 2005/004243 A1 (13 January 2005).
31. Rogalski A., Martyniuk P., Kopytko M., Madejczyk P. and Krishna S., Sensors, № 20, 7047 (2020).
32. D’Souza A. I., Robinson E., Ionescu A. C., Okerlund D., de Lyon T. J., Rajavel R. D., Sharifi H., Yap D., Dhar N., Wijewarnasuriya P. S. and Grein C., Proceedings of SPIE 8353, 835333 (2012).
33. Klipstein P. C., Proc. SPIE 6940, 69402U (2008). doi: 10.1117/12.778848.
34. Klipstein P. C. Unipolar semiconductor photodetector with suppressed dark current. Patent 8,004,012 (US). 6 April 2006.
35. Martyniuk P. and Rogalski A., OPTO-ELECTRONICS Review 21 (2), 239-257 (2013).
36. Rutz F., Rehm R., Walther M., Schmitz J., Kirste L., Wörl A., Masur J. M., Scheibner R. and Ziegler J., Infrared Physics and Technology, № 54, 237-242 (2011).
37. Rodriguez J. B., Plis E., Bishop G., Sharma Y. D., Kim H., Dawson L. R. and Krishna S., Applied Physics Letters, № 91, 043514 (2007).
38. Ariyawansa G., Duran J. M., Grupen M., Scheihing J. E., Nelson T. R. and Eismann M. T., Proceedings of SPIE 8353, 835530E (2012).
39. Martyniuk P. and Rogalski A., Infrared Technology and Applications XXXIX, edited by Andresen Bjørn F., Fulop Gabor F., Hanson Charles M., Norton Paul R., Proc. of SPIE 8704, 87041X (1-9) (2013).
40. Ting D. Z.-Y., Soibel A., Hoglund L., Nguyen J., Hill C. J., Khoshakhlagh A. and Gunapala S. D. Semiconductors and Semimetals, vol. 84, ed. Gunapala S. D., Rhiger D. R., Jagadish C. Amsterdam: Elsevier, 2011.
41. Rogalski A., Adamiec K. and Rutkowski J. Narrow-Gap Semiconductor Photodiodes. Bellingham, WA, SPIE Press, 2000.
42. Bürkle L. and Fuchs F. “InAs/(GaIn)Sb Superlattices: A Promising Material System for Infrared Detection,” in Handbook of Infrared Detection and Technologies, eds. Henini M., Razeghi M. Oxford, Elsevier, 2002, pp. 159-89.
43. Kurtz S. R., Dawson L. R., Zipperian T. E. and Whaley R. D., IEEE Electron Device Letters 11, 54-56 (1990).
44. Voitsekhovsky A. V., Nesmelov S. N., Dzyadukh S. M., Dvoretsky S. A., Mikhailov N. N., Sidorov G. Yu. and Yakushev M. V., Letters to ZhTF 47 (12), 34-37 (2021).
45. Itsuno A. M., Philips J. D. and Velicu S., J. Elect. Mater., № 40, 1624-1629 (2011).
46. Tidrow M. Z., Beck W. A., Clark W. W., Pollehn H. K., Little J. W., Dhar N. K., Leavitt P. R. et al., Opto-Electronics Review, № 7, 283-296 (1999).
47. Rogalski A., OptoElectronics Review, № 14, 87-101 (2006).
48. Rogalski A., J. Appl. Phys., № 93, 4355-4391 (2003).
49. Runtz M., Perrier F., Ricard N., Costard E., Nedelcu A. and Guériaux V., Infrared Technology and Applications XXXVIII, edited by Andresen Bjørn F., Fulop Gabor F., Norton Paul R., Proc. of SPIE 8353, 835339 (1-12) (2012).
50. Rouvié A., Huet O., Hamard S., Truffer J. P., Pozzi M., Decobert J., Costard E., Zécri M., Maillart P., Reibel Y. and Pécheur A., Infrared Technology and Applications XXXV, edited by Andresen Bjørn F., Fulop Gabor F., Norton Paul R., Proc. of SPIE 8704, 870403 (1-9), (2013).
51. Adachi S., J. Appl. Phys. 66 (12), 6030-6040 (1989).
52. Onat B. M., Huang W., Masaun N., Lange M., Ettenberg M. H. and Dries C., Proceedings of SPIE 6542, 65420L (2007).
53. Adachi S. Properties of Semiconductor Alloys: Group-IV, III-V and II-VI Semiconductors. New York: John Wiley & Sons, Ltd, 2009.
54. Varshni Y. P., Physica 34 (1), 149-154 (1967).
55. Vurgaftmana I. and Meyer J. R., Appl. Phys. Rew. 89 (11), 5815-5870 (2001).
56. Olsen G. H. and Ban V. S., Solid State Technology, № February, 99-105 (1987).
57. Antypas G. A. and Yep T. O., Journal of Appl. Phys., № 42, 3201 (1971).
58. Adachi S. Physical Properties of III-V Semiconductor Compounds: InP, InAs, GaAs, GaP, InGaAs, and InGaAsP. New York: John Wiley & Sons, Ltd, 1992.
59. Kamlet L. I. and Terry F. L. Jr., J. Electron. Mater. 26 (12), 1409-1416 (1997).
60. Reh C. and Weiser G., Phys. Rev. B 65, 035321 (2001).
61. Dornhaus R., Nimtz G. and Schlicht B. Narrow-Gap Semiconductors. Berlin: Springer Verlag, 1983.
62. Maier H. and Hesse J. “Growth, properties and applications of narrow-gap semiconductors,” Crystal Growth, Properties and Applications, Ed. Freyhardt H. C. Berlin: Springer Verlag, 1980, pp. 145-219.
63. Dalven R., Infrared Phys., № 9, 141-184 (1969).
64. Parker S. G. and Johnson R. E. Preparation and properties of (Pb,Sn)Te. Preparation and Properties of Solid State Material. Vol. 6. Ed. Wilcox. New York: Marcel Dekker, Inc., 1981.
65. Genzow D., Mironow A. G. and Ziep O., Phys. Stat. Sol.(b), № 90, 535-542 (1978).
66. Ravich Yu. I., Efimova B. A. and Smirnov I. A. Semiconducting Lead Chalcogenides. New York: Plenum Press, 1970.
67. Genzow D., Mironow A. G. and Ziep O., Phys. Stat. Sol.(b), № 90, 535-542 (1978).
68. Anderson W. W., Infrared Phys., № 20, 363-372 (1980).
69. Iakovleva N. I., Boltar K. O., Sednev M. V. and Nikonov A. V., Usp. Prikl. Fiz. (Advances in Applied Physics) 4 (5), 465-470 (2016) [in Russian].
70. Bagaev T. A., Ladugin M. A., Padalitsa A. A. and Marmalyuk A. A., Bulletin of MITHT 8 (4), 73-76 (2013) [in Russian].
71. Korotaev E. D., Mirofyanchenko A. E., Lyalikov A. V. and Iakovleva N. I., Applied Physics, № 6, 60-65 (2014) [in Russian].
72. Wimmers J. T., Davis R. M., Niblack C. A. and Smith D. S., Proceedings of SPIE 930, 125-38 (1988).
73. Jost S. R., Meikleham V. F. and Myers T. H., Materials Research Society Symposium Proceedings 90, 429-35, (1987).
74. Markovitz T., Pivnik I., Calahorra Z., Ilan E., Hirsch I., Zeierman E., Eylon M., Kahanov E., Kogan I., Fishler N., Brumer M. and Lukomsky I., Proceedings of SPIE 8012, 80122Y (2011).
75. Burlakov I. D., Golubkov A. V., Dirochka A. I., Kasatkin I. L., Lopukhin A. A., Pasekov V. F., Ponomarenko V. P. and Chishko V. F., Applied Physics, № 2, 16-21 (2005) [in Russian].
76. Springer Hand book of Crystal Growth, edited by Dhanaraj G., Byrappa K., Prasad V., Dudley M. Heidelberg: Springer, 2010.
77. Woolley J. C. and Smith B. A., Proc. Phys. Soc. 72, 214-223 (1958).
78. Rogalski A. Progress in Quantum Electronics 27, 59-210, 2003.
79. Wimmers J. T. and Smith D. S., Proceedings of SPIE 364, 123-31 (1983).
80. Adachi Sadao. Properties of Semiconductor Alloys: Group-IV, III-V and II-VI Semiconductors. USA: John Wiley & Sons Ltd. 2009.
81. Elliott C. T., Proceedings of SPIE 2744, 452-62 (1996).
82. Nesher O. and Klipstein P. C., Opto-Electron. Rev. 14 (1), 61-70 (2006).
83. Klipstein P., Calahorra Z., Zemel A., Gatt R., Harush E., Jacobsohn E., Klin O., Yassen M., Proc. SPIE Infrared Technology and Applications 5406, 222 (2004).
84. Refaat T., Abedin N., Bhagwat V., Bhat I., Dutta P. and Singh U., Applied Physics Letters 85, 1874-76 (2004).
85. Khoshakhlagh A., Myers S., Plis E., Kutty M. N., Klein B., Gautam N., Kim H., Smith E. P. G., Rhiger D., Johnson S. M. and Krishna S., Proc. SPIE 7660, 76602Z (2010).
86. Mikhailova M. P., Stus N. M., Slobodchikov S. V., Zotova N. V., Matveev B. A. and Talalakin G. N., Fizika i Tekhnika Poluprovodnikov 30, 1613-19 (1996) [in Russian].
87. Razeghi M., Opto-Electronics Review 6, 155-94 (1998); Rogalski A. and JoYwikowski K., Infrared Phys. 29, 35 (1989).
88. Klipstein P. C., Gross Y., Aronov A., ben Ezra M., Berkowicz E., Cohen Y., Fraenkel R., Glozman A., Grossman S., Kin O., Lukomsky I., Markowitz T., Shkedy L., Sntrichman I., Snapi N., Tuito A., Yassen M. and Weiss E., Proc. SPIE 8704, 87041S (1-12) (2013).
89. Sukhanov M. A., Bakarov A. K., Protasov D. Yu. and Zhuravlev K. S., Letters to the Journal of Technical Physics= Pis’ma v Zhurnal tekhnicheskoi fiziki 46 (4), 3-6 (2020) [in Russian]. doi: 10.21883/PJTF.2020.04.49040.18055.
90. Burlakov I. D., Boltar K. O., Vlasov P. V., Lopukhin A. A., Toropov A. I., Zhuravlev K. S. and Fadeev V. V., Applied Physics, № 3, 58-64 (2016) [in Russian].
91. Emelyanov E. A., Vasev A. V., Semyagin B. R., Esin M. Yu., Loshkarev I. D., Vasilenko A. P., Putyato M. A., Petrushkov M. O. and Preobrazhensky V. V., Physics and technology of semiconductors 53 (4), 512-519 (2019) [in Russian].
92. Shtrichman I., Aronov D., Ben Ezra M., Barkai I., Berkowicz E., Brumer M., Fraenkel R., Glozman A., Grossman S., Jacobsohn E., Klin O., Klipstein P., Lukomsky I., Shkedy L., Snapi N., Yassen M. and Weiss E., Proc. SPIE Infrared Technology and Applications 8353, 8353-2Y (2012).
93. Eroshenko G. N., Krivobok V. S., Minaev I. I., Klekovkin A. V., Savin K. A., Goncharov A. E., Muratov A. V., Dubovaya A. R., Pruchkina A. A. and Nikolaev S. N., Applied physics, № 5, 64-68 (2024) [in Russian].
94. Savin K. A., Klekovkin A. V., Minaev I. I., Eroshenko G. N., Krivobok V. S., Sviridov D. E., Goncharov A. E. and Nikolaev S. N., Letters to ZhTF 50 (19), 33-35 (2024) [in Russian].
95. Boltar K. O., Vlasov P. V., Lazarev P. S., Lopukhin A. A. and Chishko V. F., Applied Physics, № 1, 18-24 (2020) [in Russian].
96. Burlakov I. D., Ponomarenko V. P., Filachev A. M. and Degtyarev E. V., Applied Physics, № 2, 43-53 (2007) [in Russian].
97. Stafeev V. I., Boltar K. O., Burlakov I. D., Akimov V. M., Klimanov E. A., Saginov L. D., Solyakov V. N., Mansvetov N. G., Ponomarenko V. P., Timofeev A. A. and Filachev A. M., Physics and technology of semiconductors 39 (10), 1257-1265 (2005) [in Russian].
98. Zandian M., Garnett J. D., DeWames R. E., Carmody M., Pasko J. G., Farris M., Cabelli C. A. et al., Journal of Electronic Materials 32, 803-9 (2003).
99. Lowney J. R., Seiler D. G., Littler C. L. and Yoon I. T., J. Appl. Phys., № 71, 1253-1258 (1992).
100. Weiler M. H. Semiconductors and Semimetals / Eds. Willardson R. K., Beer A. C. New York: Academic Press Vol. 16, 1981, pp. 119-191.
101. Properties of Mercury Cadmium Telluride / Eds. Brice J., Capper P. London: EMIS Data Reviews, Series № 3, INSPEC, IEE, 1987.
102. Higgins W. M., Pultz G. N., Roy R. G. and Lancaster R. A., J. Vac. Sci. Technol. A7, 271-275 (1989).
103. Gertner E. R., Annual Review of Materials Science 15, 303-28 (1985).
104. Lawson W. D., Nielson S., Putley E. H. and Young A. S., J. Phys. Chem. Solids, № 9, 325-329 (1959).
105. Capper P. Springer Handbook of Electronic and Photonic Materials / Ed. Kasap S. and Capper P. Heidelberg: Springer, 2006, pp. 303-24.
106. Mooser E. Crystalline Semiconducting Materials and Devices / Eds. Butcher P. N. et al. New York: Springer Science+Business Media, 1986.
107. Hansen G. L., Schmidt J. L. and Casselman T. N., J. Appl. Phys., 53 (10), 7099 (1982).
108. Properties of Narrow Gap Cadmium-based Compounds / Ed. Capper P. London: EMIS Data Reviews Series № 10, INSPEC, IEE, 1994.
109. Narrow-Gap II-VI Compounds for Optoelectronic and Electromagnetic Applications / Ed. Capper P. London: Chapman & Hall, 1997.
110. Seiler D. G., Lowney J. R., Litter C. L. and Loloee M. R., J. Vac. Sci. Technol. A 8, 1237-1244 (1990).
111. Nikonov A. V. and Iakovleva N. I., Applied Physics, № 5, 64-70 (2017) [in Russian].
112. Finkman E. and Nemirovsky Y., J. Appl. Phys. 50, 4356-4361 (1979).
113. Hansen G. L., Schmit J. L. and Casselman T. N., J. Appl. Phys. 53, 7099-7101 (1982).
114. Boltar K. O., Iakovleva N. I. and Nikonov A. V., Applied Physics, № 5, 100-106 (2011) [in Russian].
115. Triboulet R., Tromson-Carli A., Lorans D. and Nguyen Duy T., Journal of Electronic Materials 22, 827-34 (1993).
116. Physics and Chemistry of AIIBVI Compounds. Collection of Articles. Translated from English / Ed. Medvedev S. A. Moscow: Mir, 1970 [in Russian].
117. Osamu Oda.Compound Semiconductor Bulk Materials and Characterizations. World Scientific Publishing Company, 2007. pp. 538.
118. Chen A.-B. and Sher A. Semiconductor Alloys: Physics and Materials Engineering. New York: Plenum, 1995.
119. Rogalski A., Martyniuk and Kopytko M., Rep. Prog. Phys. 79, 046501 (1-42) (2016).
120. Vuillermet M., Billon-Lanfrey D., Reibel Y., Manissadjian A., Mollard L., Baier N., Gravrand O. and Destéfanis G., Infrared Technology and Applications XXXVIII / Ed. by Andresen Bjørn F., Fulop Gabor F., Norton Paul R., Proc. of SPIE 8353, 83532K (1-12) (2012).
121. Castelein P., Baier N., Gravrand O., Mollard L., Brellier D., Rochette F., Kerlain A., Rubaldo L., Reibel Y. and Destéfanis G., Proc. of SPIE 9070, 90702Y (1-14) (2014).
122. Bezawada N., Ives D. and Woodhouse G. Optical and Infrared Detectors for Astronomy / Ed. by Garnett James D., Beletic James W. Proc. of SPIE 5499, 23-34 (2004).
123. Varavin V. S., Vasiliev V. V., Dvoretsky S. A., Michailov N. N. et al., Opto-Electron. Rev. 11 (3), 99-111 (2003).
124. Yakushev M. V., Brunev D. V., Varavin V. S. et al., Autometry 45 (4), 23-31 (2009).
125. Santi A. et al., Appl. Phys. Lett. 104 (19), 0-4 (2014).
126. Yao H. W., Erickson J. C., Barber H. B., James R. B. and Hermon H., J. Electron. Mater. 28 (6), 760-765 (1999).
127. Adachi S., Kimura T. and Suzuki N., Journal of Applied Physics 74, 3435-3441 (1993).
128. Triboulet R., Tromson-Carli A., Lorans D. and Nguyen Duy T., Journal of Electronic Materials 22, 827-34 (1993).
129. Adachi S. and Kimura T., J. Appl. Phys. 32, 3496-3501 (1993).
130. Properties of Narrow Gap Cd-based Compounds / Ed. Capper P. London: INSPEC, 1994.
131. Kennedy J. J., Amirtharaj P. M., Boyd P. R., Boyd P. R., Qadri S. B., Dobbyn R. C. and Long G. G., J. Cryst. Growth. 86 (1-4), 93-99 (1988).
132. Strauss A. J., Revue de physique appliqué 12 (2), 167-184 (1977).
133. Weigel E. and Muller-Vogt G., J. Cryst. Growth. 161, 40-44 (1996).
134. Gerasimov Ya. I., Krestovnikov A. N. and Gorbov S. I. Chemical thermodynamics in non-ferrous metallurgy, vol. VI. Moscow: Metallurgy, 1974 [in Russian].
135. Garg A. K., Srivastava M., Narula R. C., Bagai R. K. and Kumar V., J. Cryst. Growth. 260, 148-158 (2004).
136. Kurilo I. V. and Kuchma V. I., Bulletin of the Lviv Polytechnic Institute, № 161, 72-74 (1982) [in Russian].
137. Casagrande L. G., Marzio D. D., Lee M. B., Larson D. J. jr, Dudley M. and Fanning T., J. Cryst. Growth. 128, 576-581 (1993).
138. Capper P. Properties of Narrow Gap Cadmiun-based Compounds, EMIS Datareviews Series № 10 / Ed. Capper P. London: INSPEC, 1994, pp. 41-43.
139. Guergouri K., Triboulet R., Tromson-Carli A. and Marfaing Y., J. Cryst. Growth. 86, 61-65 (1988).
140. Bell S. L. and Sen S., J. Vac. Sci. Technol. A 3 (1), 112-115 (1985).
141. Elizarov A. I., Bogoboyashchii V. V. and Belov A. G., FTP 24 (5), 923-926 (1990) [in Russian].
142. Belov A. G., Belogorokhov A. I. and Lakeenkov V. M., FTP 35 (8), 917-919 (2001) [in Russian].
143. Crystal Growth Technology / Ed. Schell H. J., Fukuda T. WILEY, 2004.
144. Glass H. L., Socha A. J. and Parfeniuk C. L., J. Cryst. Growth. 184/185, 1035-1038 (1998).
145. Asahi T., Oda O., Taniguchi Y. and Koyama A., J. of Cryst. Growth. 161, 20-27 (1996).
146. Kestigian M., Bollong A. B., Derby J. J., Glass H. L., Harris K., Hettich H. L., Liao P. K., Mitra P., Norton P. W. and Wadley H., J.ElectroN.mater. 28 (6), 726-731 (1999).
147. Skauli T., Colin T. and Lǿvold S., J. Cryst. Growth 172, 97-105 (1997).
148. Larson D. J. jr., Silberstein R. P., DiMarzio D., Carlson F. C., Gillies D., Long G., Dudley M. and Wu Ju. N., Semicond. Sci. Technol. 8, 911-915 (1993).
149. Carini G. A., Arnone C., Bolotnikov A. E., Camarda G. S., Wames R., Dinan J. H., Markunas J. K., Raghothamachar B., Sivananthan S., Smith R., Zhao J., Zhong Z. and James R. B., J.ElectroN.mater. 35 (6), 1495-1502 (2006).
150. Maxey C. D., Gower J. E., Capper P., O´Keefe E. S., Skauli T. and Ard C. K., J. Cryst. Growth. 197, 427-434 (1999).
151. Johnson S. M., Sen S., Konkel W. H. and Kalisher M. H., J.Vac.Sci.Technol. B 9 (3), 1897-1901 (1991).
152. Elizarov A. I., Bogoboyashchii V. V. and Belov A. G., FTP 24 (5), 923-926 (1990) [in Russian].
153. Belov A. G., Belogorokhov A. I. and Lakeenkov V. M., FTP 35 (8), 917-919 (2001) [in Russian].
154. Vangala S. R., Qian X., Grzesik M., Santeufemio C., Goodhue W. D., Allen L. P., Dallas G., Dauplaise H., Vaccaro K., Wang S. Q. and Bliss D., J. Vac. Sci. Technol. B 24 (3), 1634-1638 (2006).
155. Rey-Stolle I., Barrigo E., Galiana B. and Algora C., Journal of Crystal Growth. 310, 4803-4807 (2008).
156. Chu J. and Sher A. Physics and Properties of Narrow Gap Semiconductors. Springer, 2008.
157. Denisov I. A., Lakeenkov V. M., Mazhorova O. S. and Smirnova N. A., Proc. SPIE 4340, 223-231 (2000).
158. Denisov I. A., Lakeenkov V. M., Mazhorova O. S. and Popov Yu. P., J. Crystal Growth. 245, 21-30 (2002).
159. Chilyasov A. V., Moiseev A. N., Stepanov B. S., Savlinov K. E., Kotkov A. P. and Grishnova N. D., Usp. Prikl. Fiz. (Advances in Applied Physics) 1 (2), 209-215 (2013) [in Russian].
160. de Lyon T. J., Rajavel R. D., Roth J. A. and Jensen J. E. in Handbook of Infrared Detection and Technologies / Eds. Henini M., Razeghi M. Oxford: Elsevier, 2002, pp. 309-52.
161. Varavin V. S., Dvoretsky S. A., Mikhailov N. N., Remesnik V. G., Sabinina I. V., Sidorov Yu. G., Shvets V. A., Yakushev M. V. and Latyshev A. V., Autometry 56 (5), 12-26 (2020) [in Russian].
162. TU 1778-004-03533808-2005.
163. Sidorov Yu. G., Dvoretsky S. A., Varavin V. S., Mikhailov N. N., Yakushev M. V. and Sabinina I. V., Physics and technology of semiconductors 35 (9), 1092 (2001) [in Russian].
164. Arkun F. E., Edwall D., Ellworth J. et al., Journ. Electr. Mat. 46 (9), 5374-5378 (2017).
165. Baker I. M. in Springer Handbook of Electronic and Photonic Materials / Eds. Kasap S., Capper P. Heidelberg: Springer, 2006, pp. 855-85.
166. Tennant W. E., Lee D., Zandian M., Piquette E. and Carmody M., Journal of Electronic Materials 37, 1407-10 (2008).
167. Klimov E. A., Vinichenko A. N., Vasilievsky I. S., Klochkov A. N., Pushkarev S. S. and Burlakov I. D., Physics and technology of semiconductors 59 (3), 141-149 (2025) [in Russian].
168. Sivananthan S., Chu X., Reno J. and Faurie J. P., Journ. Appl. Phys. 60, 1359-1363 (1986).
169. Koestner R. J. and Schaake H. F., Journ. Vac. Sci. Technol. A 6, 2834-2839 (1988).
170. Chen Y., Farrel S., Brill G. et al., Journ. Cryst. Growth. 310, 5303-5307 (2008).
171. Shvets V. A., Mikhailov N. N., Ikusov D. G., Uzhakov I. N. and Dvoretsky S. A., Optics and spectroscopy 127 (2), 318-324 (2019) [in Russian].
172. Ponomarenko V. P., Popov V. S. and Popov S. V., Usp. Prikl. Fiz. (Advances in Applied Physics) 9 (1), 25-67 (2021) [in Russian].
173. Chistyakov A. A. et al., J. Phys. Chem. Lett. 8 (17), 4129-4139 (2017).
174. Rogalski A., Proc. SPIE 10433, 104330L (2017).
175. Qiao H., Huang Z., Ren X., Liu S., Zhang Yu., Qi X. and Zhang H., Adv. Optical Mater. 8 (1), 1900765 (1-20) (2019).
176. Li L., Huang Y., Peng J., Cao Y. and Peng X., J. Mater. Chem. C 2, 1372 (2014).
177. de Arquer F. P., Armin A., Meredith P. and Sargent E. H., Nat. Rev. Mater. 2, 16100 (1-16) (2017).
178. Konstantatos G. et al., Nature 442, 180-183 (2006).
179. Lee K.-H. et al., J. Phys. Chem. C 118, 13424-13431 (2014).
180. Armin A., Jansen-van Vuuren R. D., Kopidakis N., Burn P. L. and Meredith P., Nat.Commun. 6, 6343 (2015).
181. Armin A. et al., Laser Photonics Rev. 8, 924-932 (2014).
182. Baeg K.-J., Binda M., Natali D., Caironi M. and Noh Y.-Y., Adv. Mater. 25, 4267-4295 (2013).
183. Brenner T. M., Egger D. A., Kronik L., Hodes G. and Cahen D., Nat. Rev. Mater. 1, 15007 (2016).
184. Hu X. et al., Adv. Funct. Mater. 24, 7373-7380 (2014).
185. Sun Z. et al., Adv. Mater. 24, 5878-5883 (2012).
186. Murray C. B., Kagan C. R. and Bawendi M. G., Annu. Rev. Mater. Res. 30, 545-610 (2000).
187. Yan Y., Yin W.-J., Shi T., Meng W. and Feng C. Organic-Inorganic Halide Perovskite Photovoltaics, 2016.
188. Chen Q., De Marco N., Yang Y., Song T. Bin, Chen C. C., Zhao H., Hong Z., Zhou H. and Yang Y., Nano Today 10, 355-396 (2015).
189. Yang W. S., Noh J. H., Jeon N. J., Kim Y. C., Ryu S., Seo J. and Seok S. I., Sci. (80) 348, 1234-1237 (2015).
190. Li N., Mahalingavelar P., Vella J. H., Leem D.-S., Azoulay J. D. and Ng T. N., Materials Science & Engineering R 146, 100643 (2021).
191. Dou L. et al., Nat.Commun. 5, 5404 (2014).
192. Deng Z., Jeong K. S. and Guyot-Sionnest P., ACS Nano 8, 11707-11714 (2014).
193. Gao J., Nguyen S. C., Bronstein N. D. and Alivisatos A. P., ACS Photonics 3, 1217-1222 (2016).
194. Hayden O., Agarwal R. and Lieber C. M., Nat. Mater. 5, 352-356 (2006).
195. Liu X., Wang H., Yang T., Zhang W. and Gong X., ACS Appl. Mater.Interfaces 4, 3701-3705 (2012).
Выпуск
С О Д Е Р Ж А Н И Е
ФОТОЭЛЕКТРОНИКА
Перспективные фоточувствительные материалы для фотоприемников ИК-диапазона (Обзор) Яковлева Н. И., Болтарь К. О., Бурлаков И. Д. 463
Определение концентрации носителей заряда в сильнолегированных подложках антимонида индия по спектрам пропускания с учетом влияния низкотемпературных эффектов Ковшов В. С. 514
Применение фотоэлектронного умножителя с микроканальными пластинами в качестве датчика сцинтилляционного спектрометра Федотова Г. В., Самканашвили Д. Г., Алкацева Т. Д., Сенцова Е. И., Самодуров П. С. 528
ФИЗИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА И ЕЁ ЭЛЕМЕНТЫ
Исследования керамической мембраны резонансно-частотного датчика давления Вторушин С. Е., Таловская А. А., Барбин Е. С., Кулинич И. В., Бабошко Д. В. 539
Исследования радиационной стойкости сдвоенного микромощного компаратора напряжения Кульченков Е. А., Рыбалка С. Б., Демидов А. А. 548
Исследование электрических и спектрально-энергетических характеристик импульсных ксеноновых ламп с капиллярным разрядом Чиликина П. А. 556
ИНФОРМАЦИЯ
Сводный перечень статей, опубликованных в журнале «Успехи прикладной физики“ в 2025 г. 564
Правила для авторов 568
C O N T E N T S
PHOTOELECTRONICS
Advaced photosensitive materials for IR photodetectors (a Review) Iakovleva N. I., Boltar K. O. and Burlakov I. D. 463
Determination of carrier concentration in highly doped indium antimonide substrates by IR Fourier spectroscopy Kovshov V. S. 514
PMT-MCP characteristics in multi-photon pulse irradiation mode Fedotova G. V., Samkanashvili D. G., Alkatseva T. D., Sentsova E. I. and Samodurov P. S. 528
PHYSICAL EQUIPMENT AND ITS ELEMENTS
Features of use and manufacturing of ceramic membrane of resonant frequency pressure sensor Vtorushin S. E., Talovskaia A. A., Barbin E. S., Kulinich I. V. and Baboshko D. V. 539
Total ionizing dose and ionizing radiation dose rate effects in a low-power dual-voltage comparator Kulchenkov E. A., Rybalka S. B. and Demidov A. A. 548
Study of electrical properties and radiation characteristics of pulsed xenon lamps with capillary discharge Chilikina P. A. 556
INFORMATION
The summary list of the articles published in Uspekhi Prikladnoi Fiziki (Advances in Applied Physics) in 2025 564
Rules for authors 568
Другие статьи выпуска
Представлены результаты экспериментальных исследований электрических и спектрально-энергетических характеристик импульсных газоразрядных источников УФ-излучения с плазменными каналами диаметрами 3, 5, 7 мм. Предложена оригинальная методика изучения влияния плотности тока на яркостную температуру при фиксированном разрядном токе. Показана перспективность использования капиллярного плазменного канала для получения максимальной эффективности излучения в спектральном диапазоне 200–300 нм с удельным энерговкладом разряда в 2,8–16,5 Дж/м3. Предложенная конструкция лампы и схема электрического питания позволили достичь яркостной температуры 16,6 кК в спектральном диапазоне 200–300 нм и довести КПД УФ-излучения в диапазоне 200–300 нм до 33 % от всей излученной плазменным каналом энергии.
Экспериментально исследовано влияние эффектов поглощенной дозы и мощности дозы ионизирующего излучения на работу разработанного сдвоенного микромощного компаратора напряжения ИС-К2 и его зарубежного аналога LM393. Ионизирующее излучение создавалось с помощью рентгеновского комплекса РИК-0401 (анодное напряжение – 70 кВ, анодный ток – 200 мкА) и лазерного комплекса РАДОН-23 (длина волны – 1064 нм, максимальная энергия импульса излучения – 120 мДж, длительность импульса – 10 нс). Установлено, что по исследованным параметрам (ток потребления, выходное напряжение смещения и т. д.) разработанный компаратор ИС-К2 демонстрирует радиационную стойкость к эффектам поглощенной дозы и мощности дозы в исследованном диапазоне излучения. Установлено, что в исследуемом интервале плотностей энергий тиристорный эффект для ИС-К2 и LM393 не возникает.
Проведено сравнительное исследование влияния материалов мембраны – монокристаллического кремния и оксида алюминия на температурный дрейф частот композитных резонаторов. На основе упрощенной трехмерной модели, состоящей из участка мембраны и резонатора, проведен численный расчет тепловых деформаций модели. Показан характер тепловых деформаций резонатора на мембранах из кремния и керамики. По результатам исследования была изготовлена керамическая мембрана методом лазерного травления. С помощью численного моделирования показано, что использование керамической мембраны позволяет существенно снизить термические напряжения за счёт согласования коэффициентов теплового расширения мембраны и резонатора. По результатам испытания метода лазерного травления для формирования керамических мембран установлено, что при превышении глубины травления керамической подложки более 150 мкм наблюдается выраженная деформация поверхности и рост шероховатости, что негативно сказывается на чувствительности и стабильности датчиков.
Определена возможность использования ФЭУ-МКП «Топаз» в качестве спектрометрического датчика. Исследован характер зависимости средней амплитуды импульса ФЭУ от числа электронов, испускаемых фотокатодом под воздействием вспышки сцинтиллятора, произведена оценка собственного амплитудного разрешения ФЭУ. Предложен и опробован способ определения количества фотоэлектронов в «пакете» при многофотонном импульсном облучении по выходному току ФЭУ-МКП. Полученные экспериментальные данные – линейная зависимость амплитуды импульсов от количества электронов в «пакете» при многофотонном импульсном облучении и достаточно низкое собственное амплитудное разрешение – позволяют сделать вывод о возможности использования ФЭУ-МКП «Топаз» в качестве спектрометрического датчика в сцинтилляционном спектрометре.
Представлен метод бесконтактного определения концентрации носителей заряда в сильнолегированных подложках n+-InSb на основе анализа спектров пропускания в среднем инфракрасном диапазоне (3–5 мкм) при температуре 77 К. Разработана физическая модель комплексной диэлектрической функции, учитывающая эффект Бурштейна–Мосса, поглощение на свободных носителях, хвост Урбаха и плазмонфононные эффекты, что позволяет корректно описать оптические свойства материала в условиях сильного вырождения. Решена обратная задача: путём сопоставления рассчитанных и экспериментальных спектров пропускания восстановлены значения концентрации носителей для двух образцов. Полученные результаты согласуются с данными электрофизических измерений по методу Ван-дер-Пау (расхождение не более 2 %), что подтверждает достоверность предложенного подхода. Метод перспективен для неразрушающего контроля концентрации носителей заряда в подложках n+-InSb в производственных условиях.
Издательство
- Издательство
- АО "НПО "ОРИОН"
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- Юр. адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- ФИО
- Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- orion@orion-ir.ru
- Контактный телефон
- +7 (499) 3749400