Плазмонное детектирование терагерцевого излучения проводится с использованием светодиодных нитрид-галлиевых гетероструктур InxGa1−xN/GaN с множественными квантовыми ямами. В качестве структуры, связывающей электрическое поле плазмона с полем падающего терагерцевого излучения применяются решетчатые затворы с электродами из Ti/Au. Исследуются образцы гетероструктур с периодами затвора 1.6 и 1.0 мкм. Генерация и детектирование коллективных плазмонных колебаний в двумерной электронной системе осуществляются методом терагерцевой спектроскопии с временным разрешением, использующим фотопроводящие антенны на основе GaN. Получены частотные спектры мощности и фазового сдвига терагерцевого излучения в диапазоне температур от 90 до 170 К. Наблюдаемое синее смещение фундаментальной плазмонной моды при уменьшении периода затвора объясняется изменением волнового вектора плазмона.
Методом терагерцевой спектроскопии с временным разрешением (THz-TDs) зарегистрированы резонансные частоты плазмонных осцилляций, возбуждаемые в гетероструктурах со множественными квантовыми ямами InxGa1-x N/GaN лазерными импульсами длительностью 130 фс в диапазоне температур от 90 до 170 К. Быстрое преобразование Фурье временных форм терагерцевых импульсов позволило получить частотные спектры мощности и фазового сдвига терагерцевого излучения, интерпретация которых дала12 3 2-возможность оценить время релаксации квазиимпульса (τ = 10 с), подвижность (µ = 4 · 10 см /В · с)∗и эффективную массу (m = 0.45m) основных носителей заряда в исследованных гетероструктурах. На основании частотных спектров мощности и фазового сдвига терагерцевого излучения были получены температурные зависимости эффективной массы и времени релаксации квазиимпульса двумерного электронного газа (2DEG). Значение подвижности 2DEG, полученное методом THz-TDs, хорошо согласуюется с данными холловских измерений.
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации