Брэгговское отражение высококонтрастных фотонных кристаллов на основе композитов опал-полупроводник (GaP, GaN, GaPN) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, кандидат физико-математических наук Гаджиев, Гаджи Магомедрасулович

• Гаджиев, Гаджи Магомедрасулович
• кандидат физико-математических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Гаджиев, Гаджи Магомедрасулович

Введение.

Глава 1 Обзор литературы.

1.1. Формирование фотонной запрещенной зоны.

1.2. Типы фотонных кристаллов.

1.3. Общая характеристика синтетических опалов.

1.4. Исследование синтетических опалов.

1.5 Исследование композитных материалов и инвертированных структурных на основе опалов.

1.6. Многоволновая брэгговская дифракция.

1.6.1. Многоволновая дифракция рентгеновских волн в обычных кристаллах.

1.6.2. Геометрия многоволновой дифракции.

1.6.3. Многоволновая дифракция света в фотонных кристаллах.

1.7. Постановка задачи.

Глава 2. Образцы и методика экспериментов.

2.1. Особенности синтеза композитов опал-полупроводник.

2.2. Методика исследования структурных свойств композитов опал-полупроводник

2.3. Методика исследования оптических свойств.

Глава 3. Общая характеристика структурных и оптических свойств исследованных композитов опал-полупроводник.

3.1. Электронно-микроскопические исследования.

3.2. Результаты рентгеноструктурного анализа.

3.3. Спектры рамановского рассеяния полученных композитов.

3.4. Общая характеристика спектров брэгговского отражения исходных опалов и композитов опал-полупроводник.

Глава 4. Подавление люминесценции в композитах опал-GaPN.

Глава 5. Проявление многоволновой брэгговской дифракции в спектрах отражения света высококонтрастных композитов опал-полупроводник.

5.1. Зависимость спектров брэгговского отражения от поляризации и угла падения света.

5.2. Влияние азимутального положения образца на спектры брэгговского отражения.

5.3. Обсуждение основных особенностей проявления многоволновой дифракции в спектрах брэгговского отражения исследованных композитов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Брэгговское отражение высококонтрастных фотонных кристаллов на основе композитов опал-полупроводник (GaP, GaN, GaPN)»

После опубликования экспериментальной работы Е. Яблоновича в 1987 году [1] и теоретической С. Джона [2] появился новый класс оптических материалов под названием фотонные кристаллы. Фотонные кристаллы (ФК) представляют собой объемные пространственно-периодические структуры, диэлектрическая проницаемость которых модулируется с периодом, сравнимым с длиной волны света. Взаимодействие фотонов с такими структурами приводит к существенной модификации пространственного распределения и энергетического спектра электромагнитного (ЭМ) поля. В частности, возникают фотонные запрещенные зоны (ФЗЗ) - энергетические области, в пределах которых распространение света невозможно в определенных (неполная ФЗЗ) или во всех (полная ФЗЗ) направлениях внутри ФК. Предметом особого интереса являются ФК, обладающие трехмерной (ЗЭ) трансляционной симметрией, поскольку именно в таких кристаллах возможна реализация полной ФЗЗ [3-5]. Наличие запрещенных зон для фотонов создает предпосылки для управления вероятностью спонтанного излучения источника, помещенного внутрь ФК. Именно это уникальное свойство ФК определяет перспективы практического применения ФК в качестве элементов светодиодов и лазеров с низкопороговой накачкой.

Одним из наиболее часто используемых материалов для создания трехмерных ФК являются синтетические опалы, представляющие собой трехмерную решетку плотноупаковаппых шаров аморфного кремнезема. Пространство между шарами образует подрешетку взаимопроникающих пор. Возможность внедрения в эти поры различных материалов создает предпосылки для создания композитных материалов, на основе которых могут быть созданы различные трехмерные ФК. Весьма перспективными являются ФК на основе композитов опал-полупроводник [6-8]. Такие композиты совмещают в себе уникальные свойства ЗЭ периодической структуры опала с характерными оптическими и электрическими свойствами полупроводника. Использование полупроводников с разными значениями ширины запрещенной зоны и изменение степени заполнения пор материалом полупроводника позволяют целенаправленно менять фундаментальные свойства ФК.

В представляемой работе исследуются спектры брэгговского отражения опалов, в поры которых вводились соединения ваР, ваК и твердые растворы на их основе. Такие композиты являются весьма перспективными кандидатами для создания трехмерных ФК для видимого оптического диапазона, поскольку указанные полупроводники прозрачны в видимой области спектра и характеризуются большими значениями диэлектрической проницаемости. Кроме того, эти материалы интересны с точки зрения их люминесцентных свойств, которые широко используются в современной полупроводниковой оптоэлектронике [9,10].

Внедрение в поры между шарами полупроводников с высоким показателем преломления приводит к увеличению модуляции диэлектрической проницаемости, особенно для инвертированных опалов, которые также исследуются в представляемой работе. Увеличение модуляции диэлектрической проницаемости должно оказывать существенное влияние на форму спектров брэгговского отражения. Вместе с тем к моменту начала исследования было мало работ посвященных исследованию и анализу формы спектров брэгговского отражения в опалоподобных структурах. В частности, не уделялось достаточного внимания и влиянию эффекта многоволновой брэгговской дифракции (МБД), возникающей при одновременном выполнении условия дифракции для лучей, отраженных от разных кристаллографических плоскостей и оказывающей определяющее влияние на форму спектров брэгговского отражения при больших углах падения света на ФК. Вместе с тем такие исследования весьма актуальны, поскольку могут быть источником информации о структурных и диэлектрических параметрах опалоподобных композитов.

Цель работы.

Основной целью настоящей работы является детальное экспериментальное исследование спектров брэгговского отражения высококонтрастных композитов опал-полупроводник и использование анализа формы и особенностей наблюдаемых спектров для количественной оценки структурных и диэлектрических параметров опалоподобных фотонных кристаллов. Одной из целей работы является также и исследование эффекта подавления спонтанного излучения в спектрах излучения созданных образцов.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на следующих российских и международных конференциях: международной конференции "Аморфные и микрокристаллические полупроводники" (Санкт-Петербург, Россия, 2002); International symposium "Nanostructures: Physics and Technology" (Санкт-Петербург, Россия, 2001, 2003); Международной конференции «Фазовые переходы и критические явления в конденсированных средах» (Махачкала, 2002, 2004гг.); XI Международной научно-технической конференции (Москва, МГТУ им. П.Э.Баумана, 2005г.), а также на семинарах Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН.

Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 12 работах (5 статей в научных журналах и 7 публикаций в материалах конференций). Список публикаций приведен в конце введения.

Выносимые па защиту основные положения.

1. Наблюдаемая в широком диапазоне углов падающего света дублетная структура спектров брэгговского отражения исследованных композитов опал-полупроводник возникает в результате взаимодействия основной волны, дифрагированной на плоскостях (111) параллельных поверхности образца, с дифрагированной волной, в формирование которой дают вклад процессы двойного отражения от плоскостей (111) и (200) - плоскостей, которые наклонены к поверхности.

2. Геометрические и оптические параметры опалоподобных структур могут быть определены с помощью предложенной методики анализа спектров брэгговского отражения. При этом структурные параметры, ответственные за деформацию ГЦК решетки опалоподобных композитов, оцениваются в результате анализа особенностей, обусловленных многоволновой брэгговской дифракцией.

3. Температурный отжиг приводит к взаимопроникновению друг в друга структурных элементов опалов. Максимальная температура отжига более чем в десять раз увеличивает степень спекания сфероидов. Как следствие уменьшается расстояние между ними, увеличиваются коэффициент заполнения структуры сфероидами и эффективная диэлектрическая проницаемость опала в целом. Спекание происходит не только между сфероидами, по и внутри самих сфероидов между наночастицами a-SiC^, из которых они состоят. Это спекание увеличивает диэлектрическую проницаемость сфероидов.

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа изложена на 130 страницах, иллюстрирована 70 рисунками и 3 таблицами. Работа состоит из введения, шести глав, выводов и списка цитируемой литературы, содержащего 111 ссылок.

Заключение диссертации по теме «Физика полупроводников», Гаджиев, Гаджи Магомедрасулович

Основные результаты и выводы:

1. Продемонстрирована возможность создания высококонтрастных трехмерных фотонных кристаллов на основе композитов опал-полупроводник с использованием перспективных полупроводников GaN, GaP и твердого раствора GaPN.

2. В спектрах люминесценции композитов onan-GaPN обнаружено уменьшение интенсивности электронно-дырочной рекомбинации за счет влияния фотонной запрещенной зоны, что указывает на принципиальную возможность использования структур onan-GaPN для управления характеристиками спонтанного излучения.

3. Выполнено детальное исследование спектров брэгговского отражения (БО) света от фотонных кристаллов, изготовленных на основе синтетических опалов: композитов опал-полупроводник (поры опала заполнены полупроводниками GaN и GaP) и GaN-инвертированных структур (опаловая матрица удалена из композита опэл-GaN). Продемонстрированы новые возможности использования спектроскопии БО для характеризации опалоподобных структур. Развит метод количественного анализа формы спектров, основанный на приближении планарной слоисто-периодической среды, учитывающий эффекты спекания опаловых сфер S1O2 и их одноосную деформацию. Для дополнительной характеризации исследованных образцов использованы структурные инварианты, устанавливающие связь между параметрами решетки ФК и положениями особенностей в спектрах многоволповой брэгговской дифракции.

4. В широком диапазоне углов падения как для s-, так и для р-поляризованного света, в спектрах брэгговского отражения высоконтрастного композита onan-GaN и соответствующего ему инвертированного опала обнаружена дублетная структура. В угловой зависимости положения максимумов компоненты дублета образуют области антипересечения, энергетическая протяженность которых для s-поляризации более чем в два раза превышает протяженность аналогичных областей для р-поляризации. Анализ полученных угловых зависимостей, а также анализ зависимости наблюдаемых спектров от азимутального положения образцов, позволил объяснить появление дублетной структуры как результат взаимодействия основной волны, дифрагированной на плоскостях (111) параллельных поверхности, с дифрагированной волной, соответствующей двойному отражению от наклонных к поверхности плоскостей (111) и (200).

5. Исследовано влияние температурного отжига на спектры БО синтетических опалов. На основании анализа измеренных спектров определена зависимость параметров опалов от температуры отжига. Установлено, что температурный отжиг приводит к взаимопроникновению друг в друга структурных элементов опалов. Максимальная температура отжига более чем в десять раз увеличивает степень спекания сфероидов. Как следствие, уменьшается расстояние между ними, увеличивается коэффициент заполнения структуры сфероидами и эффективная диэлектрическая проницаемость опала в целом. Спекание происходит не только между сфероидами, но и внутри самих сфероидов между наночастицами а-БЮг, из которых они состоят. Это спекание увеличивает диэлектрическую проницаемость сфероидов.

Автор выражает благодарность своему научному руководителю В.В. Травникову за общее руководство работой и многогранную помощь в выполненных исследованиях, заведующим лабораторией Р.ГТ. Сейсяну и В.Г. Голубеву за поддержку и внимание к проводимым исследованиям, A.B. Селькину за помощь в теоретической части исследований, А.Б. Певцову за плодотворные дискуссии и помощь в эксперименте. Автор признателен также В. Ю Давыдову за помощь в измерении рамановских спектров, В.М. Бусову за электронно-микроскопическую характеризацию образцов и Д.А. Курдюкову за приготовление образцов.

Автор признателен всем сотрудникам лаборатории физики аморфных полупроводников и физической функциональной микроэлектроники за благожелательное отношение и помощь в работе.

Заключение.

Представленные в данной главе результаты показывают возможности использования спектров брэгговского отражения света для количественной характеризации фотонных кристаллов, изготовленных на основе синтетических опалов. В качестве объектов исследования использовались фотонно-кристаллические композиты опэл-GaN и опал-GaP, а также GaN- инвертированные структуры (опаловая матрица удалена из композита опал-GaN). Предварительная характеризация опаловых матриц осуществлялась с использованием уравнения Брэгга по угловым зависимостям спектров отражения света чистых опалов и опалов, поры которых заполнялись иммерсионными жидкостями (вода, глицерин).

Для анализа формы спектров БО использовалась модель опалоподобного ФК, учитывающая эффекты спекания и одноосной деформации его структурных элементов (опаловых Si02 сфер), а также дисперсию оптических констант полупроводниковых материалов, входящих в композиты и инвертированные структуры. В рамках этой модели, в приближении планарной слоисто-периодической среды, выполнен расчет спектров БО света. В результате подгонки расчетных спектров к спектрам соответствующих композитов установлены численные значения геометрических и оптических параметров исследованных фотонно-кристаллических структур, в том числе параметров, характеризующих эффекты спекания и деформации кристаллической решетки ФК. На основании детального изучения спектров и их зависимостей от углов падения света показано, что исследованные ФК структуры деформированы (сжаты) вдоль направления [111] оси роста (оси седиментации) и характеризуются заметным спеканием структурных элементов. Пренебрежение при анализе спектров такого рода эффектами может приводить

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Гаджиев, Гаджи Магомедрасулович, 2007 год

1. Е. Yablonovitch. Inhibited Spontaneous Emission in Solid-State Physics and Electronics. Phys. Rev. Lett., 58,2059 (1987).

2. S. John. Strong Localization of Photons in Certain Disordered Dielectric Superlattices. Phys. Rev. Lett., 58,2486 (1987).

3. E.Yablonovich, T.J.Gmitter, Photonic band gap: the face-centered-cubic-case, Phys.Rev.Lett. 63(8), 1950 (1989).

4. K.M.Ho, C.T.Chan, C.M.Soukoulis, Existence of a Photonic Gap in periodic dielectric structures, Phys.Rev.Lett. 65,3152 (1990).

5. E.Yablonovich, T.J.Gmitter, K.MLeung. Photonic band gap structure: the face-centered-cubic-case employing nonspherical atoms. Phys.Rev.Lett. 67,2295 (1991).

6. D.J.Norris, Yu.A.Vlasov. Chemical Approaches to three-dimensional semiconductor photonic crystals, Adv.Mater 13,371 (2001)

7. C.Lopez, Adv.Mater. Materials Aspects of Photonic Crystals. 15,1679 (2003).

8. S. Nakamura and G. Fasol. The blue Laser Diode: GaN based Light Emitters and Lasers (Berlin, Springer, 1997).

9. C.W. Tu. III-N-V low-bandgap nitrides and their device applications. J. Phys. Condens. Matter, 13,7169 (2001).

10. R.W. James, The Optical Principles of the Diffraction of X-rays (G. Bell @ Sons, London 1954).

11. H. Ашкрофт, H. Мермин. Физика твердого тела. "Мир". Москва. 1979.

12. Ч. Киттель. Введение в физику твердого тела. "Наука". Москва. 1978.

13. Кособукин В.А. Фотонные кристаллы. Обзорная лекция. ФТИ им. А.Ф. Иоффе 2000г.

14. B.C. Горелик, Л.И. Злобина, П.П. Свербиль, А.Б. Фадюшин, А.В. Червяков Комбинированное рассеяние света в трехмерных фотонных кристаллах. Препринт. ФИАН им. П.Н. Лебедева. Москва 2005г.

15. J.D. Joannopoulos, P.R. Villeneuve, S. Fan. Photonic crystals: putting a new twist on light. Nature 386, 143(1997).

16. S John. In: NATO ASI Series. Confined Electrons and Photons. New Physics and Applications. Eds. E. Burstein, C. Weisbuch. Plenum Press, N.Y. p.535 (1995).

17. T.Quang, M. Woldeyohannes, S. John, and G.S. Agarvval. Coherent Control of Spontaneous Emission near a Photonic Band Edge: A Single-Atom Optical Memory Device. Phys. Rev. Lett. 79,5238 (1997).

18. S. Fan, P.R. Villeneuve, J.D. Joannopoulos, and E.F. Shubert. High Extraction Efficiency of Spontaneous Emission from Slabs of Photonic Crystals, Phys. Rev. Lett. 78 3294 (1992).

19. E. Yablonovitch. Photonic band-gap structures. JOSA B 10,283 (1993).

20. E. Yablonovitch, T.J. Gmitter, R.D. Meade, A.M. Rappe, K.D. Brommer, J.A. Joannopoulos. Donor and Acceptor Modes in Photonic Band Structures. Phys. Rev. Lett. 67,3380(1991).

21. J.D. Joannopoulos, R.D. Meade, J.N. Winn, Photonic Crystals: Molding the Flow of Light, Princeton University Press, Princeton, NJ, 1995.

22. T. Krauss, R. De Le Rue, and S. Two-dimensional photonic-band-gap structures operating at near-infrared wavelength ban, Nature 383,699 (1996).

23. J.R. Wendt, G.A. Vawter, P.L. Gourley, T.M. Brennan, and B.E. Hammons. J. Vac. Sci. and Tech. B 11,2637(1993).

24. U. Gruning, V. Lehmann, S. Ottow, and K. Busch. Macroporous silicon with a complete two-dimensional photonic band gap centered at 5 //m, Appl. Phys. Lett. 68, 747 (1996).

25. H.B. Lin, R.J. Tonucci, and A.J. Campillo. Observation of two-dimensional photonic band behavior in the visible, Appl. Phys, Lett. 68,2927 (1996).

26. A. Rosenberg, R.J. Tonucci, and A. Bolden. Photonic band-structure effects in the visible and near ultraviolet observed in solid-state dielectric arrays, Appl. Phys. Lett. 69,2638. (1996).

27. K. Inoue, M. Wada, K. Sakoda, M. Hayashi, T. Fukushima, and A. Yamanaka. Near-infrared photonic band gap of two-dimensional triangular air-rod lattices as revealed by transmittance measurement. Phys. Rev. B, 53, 1010 (1996).

28. H.S. S OzHer, J.W. Haus and R. Inguva, Photonic bands: Convergence problems with the plane-wave method. Phys. Rev. B 45 13962 (1992).

29. T. Suzuki and P.K. Yu, J. Opt. Soc. Am. B 12, 804 (1995).

30. R. Biswas, M. Sigalas, G. Subramania and Ho K M, Photonic band gaps in colloidal systems. Phys. Rev. B 57 3701 (1998).

31. A. Moroz and Ch. Sommers. Photonic band gaps of three-dimensional face-centred cubic lattices. J. Condens. Matter 11,997 (1999).

32. К. Bush, S. John. Photonic band gap formation in certain self-organizing systems. Phys. Rev. E 58,3896 (1998).

33. G.J. Wijnhoven, W.L. Vos. Preparation of photonic crystals made of air spheres in titania. Science 281,802(1998).

34. A. Blanco, et al. Large-scale synthesis of a silicon photonic crystal with a complete three-dimensional band gap near 1.5 micrometres. Nature 405,437 (2000).

35. N.D. Deniskina, D.V. Kalinin, and L.V. Kazantseva. Precious Opals, Their Synthesis and Natural Genesis. Novosibirsk, Nauka, P.353 (1988).

36. L.V. Woodcock. Entropy difference between the face-centered cubic and hexagonal clouse-packed crystal structures. Nature 385,141 (1997).

37. A.D. Bruee, N.B. Wilding, G, J. Ackland. Free Energy of Crystalline Solids: A LatticeSwitch Monte Carlo Method. Phys. Rev. Lett. 79,3002 (1997).

38. S.C. Mau, D.A. Huse. Stacking entropy of hard-sphere crystals. Phys. Rev. E 59, 4396 (1999).

39. B.H. Богомолов, JI.C. Парфеньева, A.B. Прокофьев, И.А. Смирнов, C.M. Самойлович, А. Жезовский, Ж. Муха, Г. Миссиорек. Влияние периодической кластерной сверхрешетки на теплопроводность аморфного кремнезема (опала). ФТТ37, 3411 (1995).

40. Таблицы физических величин. Справочник под ред. И.К. Кикоина. Москва, Атомиздат, 1976. Х.Кухлинг, Справочник по Физике, Москва, Мир 1982, с.519; H.Kuchling, Physik, 15 Auflage, VEB Fachbuchverlag Leipzig 1980, P.520.

41. V.N. Astratov, et. al. Photonic band gaps in 3D ordered fee silica matrices. Phys. Letters 222F, 349(1996).

42. Yu. Vlasov, et al. Existence of a photonic pseudogap for visible light in synthetic opals Phys.Rev.B55, R 13357 (1997).

43. В.Н.Богомолов и др. Эффект фотонной запрещенной зоны в оптическом диапазоне на твердотельных SiC>2 кластерных решетках опалах. Письма в ЖЭТФ,63,496 (1996).

44. В.Н. Богомолов, А.В. Прокофьев, А.И. Шелых. Оптико-структурный анализ фотонных кристаллов на основе опалов ФТТ 40, 648 (1998).

45. L.M. Sorokin, V.N. Bogomolov, J.L. Hutchison, D.A. Kurdyukov, A.V. Chernyaev, T.N. Zaslavskaya. NanoStructured Materials, Acta Mettalurgica Inc. 12,1081 (1999).

46. Yu.A. Vlasov, X.Z. Bo, J.C.Sturn, D.J. Norris. On-chip natural assembly of silicon photonic bandgap crystals. Nature 414,289 (2001).

47. Yu.A. Vlasov, M.A. Kaliteevski, V.V. Nikolaev. Different regimes of localization in a disordered photonic crystal. Phys. Rev. B60,1515 (1999).

48. Yu.A. Vlasov, V.N. Astratov, A.V. Baryshev, A.A. Kaplyanskii, O.Z. Karimov, M.F. Limonov. Manifestation of intrinsic defects in optical properties of self-organized opal photonic crystals. Phys. Rev. E 61,5784 (2000).

49. A.B. Барышев, A.B. Анкудинов, A.A. Каплянский, В.А. Кособукин, М.Ф. Лимонов, К.Б. Самусев, Д.Е. Усвят. Оптическая характеризация синтетических опалов. ФТТ, 44, 1573(2002)

50. А.В. Барышев, А.А. Каплянский, В.А. Кособукин, М.Ф. Лимонов, К.Б. Самусев, Д.Е. Усвят. Брэгговская дифракция света в искусственных опалах. ФТТ, 45, 434 (2003).

51. А.В. Барышев, А.А. Каплянский, В.А. Кособукин, М.Ф. Лимонов, К.Б. А.П. Скворцов. Спектроскопия запрещенной фотонной зоны в синтетических опалах. ФТТ, 46, 1291 (2004).

52. N. Garcia and A.Z. Genack, Anomalous photon diffusion at the threshold of the Anderson localization transition Phys. Rev. Lett. 66, 1850 (1991).

53. D.S. Wiersma, P. Bartolini, A. Lagenijk, R. Righini. Localization of light in a disordered medium. Nature (London) 390,671 (1997).

54. J.M. Frigerio, J. Rivory, P. Sheng, Opt. Commun. 98,231 (1993).

55. A.R. McGurn, K.T. Christensen, F.M. Mueller, A.A. Maradudin, Anderson localization in one-dimensional randomly disordered optical systems that are periodic on average Phys. Rev. В 47, 13120(1993).

56. V.D. Freilikher, B.A. Liansky, I.V. Yurkevich, A.A. Maradudin, A.R. McGurn, Enhanced transmission due to disorder. Phys. Rev. E 51,6301 (1995).

57. A. Reynolds, L. Lopez-Tejeira, D. Cassane, F. J. Garcia-Vidal, J. Sanches-Dehesa. Spectral properties of opal-based photonic crystals having a Si02 matrix. Phys. Rev. В 60, 11422,(1999).

58. H. Miguez, A. Blanco, F. Meseguer, C. Lopez, H.M. et. al. Control of the photonic crystal properties of fee packed submicrometer Si02 spheres by sintering. Adv. Mater. 10, 480, (1999).

59. В.Н. Богомолов и др. Фосфоресценция ароматических соединений в порах матрицы Na-B-стекла и их взаимодействие со стенками пор. ФТТ 37,2979 (1995).

60. Yu.A. Vlasov, К. Luterova, I. Pelant, В. Honerlage. Enhancement of optical gain of semiconductors embedded in three-dimensional photonic crystals. Appl. Phys. Lett. 71, 1616(1997).

61. S.G. Romanov, N.P. Johnson, A.V. Fokin, V.Y. Butco, C.M. Sotomayor Torres. Enhancement of the photonic gap of opal-based three-dimensional gratings Appl. Phys. Lett. 70,2091 (1997).

62. Yu. Vlasov, M. Deutsch, D.J. Norris. Single-domain spectroscopy of self-assembled photonic crystals. Appl. Phys. Lett. 76,1627 (2000).

63. H. Miguez, A. Blanco, F. Meseguer, C. Lopez, H.M. Yates, M.E. Pemble, V.Fornes, A. Mifsud. Bragg diffraction from indium phosphide infilled fee silica colloidal crystals. Phys. Rev. B. 59,1999.

64. В.Г. Голубев, В.А. Кособукин, Д.А. Курдюков, А.В. Медведев, А.Б. Певцов. Фотонные кристаллы с перестраиваемой запрещенной зоной на основе заполненных и инвертированных композитов опал-кремний. ФТП 35, 710 (2001).

65. В.Г. Голубев, В.А. Кособукин, Д.А. Курдюков, А.В. Медведев, А.Б. Певцов, JI.M. Сорокин, Дж. Хатчисон. Структурные и фотонные свойства нанокомпозитов опал-GaN. ФТП 35, 1376(2001).

66. А.А. Zakhidov, R.H. Baughman, Z. Iqbal, С. Cui, I. Khairulin, S.O. Dantas, J. Marti, and V.G. Ralchenko. Carbon Structures with Three-Dimensional Periodicity at Optical Wavelengths. Science 282, 897 (1998).

67. T.-B. Xu, Z.-Y. Cheng, Q.M. Zang, R.H. Baugman, C. Cui, A.A. Zakhidov, J. Su. Fabrication and characterization of three-dimensional periodic ferroelectric polymer-silica opal composites and inverse opals. J. Appl. Phys. 88,405 (2000).

68. B.T. Holand, C.F. Blanford, A. Stein. Synthesis of macroporous minerals with highly ordered three-dimensional arrays of spheroidal voids. Science 281, 538 (1998).

69. Yu.A. Vlasov, N. Yao, and D.J. Norris, Synthesis of Photonic Crystals for Optical Wavelengths from Semiconductor Quantum Dots. Adv. Mater. 11, 165 (1999).

70. P.V. Braun, P. Wiltzius. Microporous materials: Electrochemically grown photonic crystals. Nature 402,603 (1999).

71. В.Г. Голубев, Д.А. Курдюков, А.Б. Певцов, А.В. Селькин, А.В. Ильинский, Р. Боейинк. Гистерезис фотонной запрещенной зоны в фотонном кристалле VO2 при фазовом переходе полупроводник-металл. ФТП 36,1122 (2002).

72. J. Martorell, N.M. Lawandy, Observation of inhibited spontaneous emission in a periodic dielectric structure. Phys. Rev. Lett. 65,1877 (1990).

73. T. Yamasaki, T. Tutsui, Spontaneous emission from fluorescent molecules embedded in photonic crystals consisting of polystyrene microspheres. Appl. Phys. Lett. 72, 1957 (1998).

74. K. Yoshino, S.B. Lee, S. Tatsuhara, Y. Kawagishi, M. Osaki, A.A. Zakhidov. Observation of inhibited spontaneus emission and stimulated emission of rhodamine 6G in polymer replica of synthetic opal. Appl. Phys. Lett. 73,3506 (1998).

75. A. Femius Koenderink, L. Bechger, H.P. Shriemer, Ad Lagendijk, W. Voss. Broadband Fivefold Reduction of Vacuum Fluctuations Probed by Dyes in Photonic Crystals. Phys. Rev. Lett. 88, 14393 (2002).

76. S.V.Gaponenko, A.M.Kapitonov, V.N.Bogomolov, A.V.Prokofiev, A.Eychmuller, A.L.Rogach. Electrons and photons in mesoscopic structures: quantum dots in a photonic crystal. JETF Letters, 68,142(1998).

77. A.Blanco, C.Lopez, R.Mayoral, H.Miguez, F.Meseguer, A.Mifsud, J.Herrero. CdS photoluminescence inhibition by a photonic structure. Appl. Phys.Letters 73, 1781(1998).

78. G. Subramania, R. Bisvas, K. Constant, M.M. Sigalas, K.M. Ho. Structural characterization of thin film photonic crystals. Phys. Rev. В 63,235111, (2001).

79. Shih-Lin Chan. Multiple Diffraction of X-rays in Crystals. Springer-Verlag, Berlin Heidelbrg New York. 1984.

80. E. Wagner, Phys. Zs„ 21,94 (1923).

81. O. Berg, Wiss. Veroff. 5, 89 (1926).

82. G. Mayer, Z. Kristallogr., 66,585 (1928).

83. M. Renninger, Z. Kristallogr., 106,141 (1937).

84. Pabst, Am. Mineral., 24,566 (1939).

85. G. Bormann, W. Hartwig. Z. Krystallogr. 121,401 (1965).

86. H.M. Van Driel, W.L. Vos. Multiple Bragg wave coupling in photonic band gap crystals. Phys. Rev. B62, 9872 (2000).

87. S.G. Romanov, Т. Мака, C.M. Sotomayor Torres. Diffraction of light from thin-film polymethylmethacrylate opaline photonic crystals. Phys. Rev E63, 56603 (2001).

88. Madelung O., 1996 Semiconductors, Basic date 2nd edh (Berlin: Springer).

89. П. Ю. M. Кардона. Основы физики полупроводников. Физматлит. Москва. 2002.

90. W.G. Bi, C.W. Tu. N incorporation in GaP and band gap bowing of GaNxPi.x. Appl. Phys. Lett., 69,3710 (1996).

91. M.S.Thijssen, R.Sprik, J.E.G.Wijnhoven, M.Megens, T.Narayanan, A.Lagendijk, W.Vos, Inhibited light propogation and broadband reflection in photonic Air-sphere crystals, Phys.Rev.Lett. 83,2730 (1999).

92. D.E.Aspnes and A.A.Studna. Dielectric functions and optical parameters of Si, Ge, GaP, GaAs, GaSb, InP, InAs, and InSb from 1.5 to 6.0 eV Phys.Rev.B 27,985 (1983).

93. S.G. Romanov, R.M. De La Rue, H. M. Yates, M.E. Pemble. Impact of GaP layer deposition upon photonic bandgap behaviour of opal. J. Phys.: Condens. Matter, 12, 339 (2000).

94. R.C. Schroden, M. Al-Daous, A. Stein. Self-Modification of Spontaneous Emission by Inverse Opal Silica Photonic Crystals. Chem. Mater., 13,2945 (2001).

95. S.G. Romanov, A.V. Fokin, R.M. De La Rue. Anisotropic photoluminescence in incomplete three-dimensional photonic band-gap environments. Appl. Phys. Lett., 74, 1821 (1999).

96. M.A. Stevens Kalceff. Cathodoluminescence microcharacterization of the defect structure of irradiated hydrated and anhydrous fused silicon dioxide. Phys. Rev. В 57,5674 (1998).

97. А.А. Андреев. Собственная и активированная примесями Zn, Се, Tb, Er, Sm, и Eu фотолюминесценция аморфных пленок нитрида галлия. ФТТ, 45,395 (2003).

98. S. Miyoshi, К. Onabe. Band Structure of GaPi.xNx (x=0.25, 0.5 and 0.75) Ordered Alloys: Semiempirical Tight-Binding Calculation. Jpn. J. Appl. Phys., 37, Part 1,4680 (1998).

99. З.Г. Пинскер. Динамическое рассеяние рентгеновских лучей в идеальных кристаллах. М.: "Наука", 1974.

100. Ю.С. Терминасов, Л.В. Тузов. Двойные отражения рентгеновских лучей в кристаллах. УФН 83,223 (1964).

101. D.A. Kottwitz. Intensity of Forbidden Neutron Reflections Simulated by Multiple Bragg Reflection. Phys. Rev., 175,1056 (1968).

102. P.Velikov, T.van Dillen, A.Polman, A.van Blaaderen. Photonic crystals of shape-anisotropic colloidal particles. Appl.Phys.Lett., 81, 838 (2002).

103. A.V. Sel'kin. Structural characterization of photonic crystals by Bragg reflection spectroscopy. Proc. of 12th Int. Symp. "Nanostructures: Physics and Technology", St. Petersburg, Russia, June 21-25,2004, 111-112 (2004).

104. J.S. Maxwell Garnett. Philos. Trans. R. Soc. London, 203,385 (1904).

105. P. Yeh, Optical waves in layered media. New-York, Wiley, 1988.

106. J.F.Galisteo-Lopez, F.Garsia-Santamaria, D.Golmayo, B.H.Juarez, C.Lopez, E.Palacios-Lidon, Design of photonic bands for opal-based photonic crystals, Photonics and Nanostructures-Fundamental and Aplications. 2, 117 (2004).

107. F.Garcia-Santamaria, M.Ibisate, I.Rodriguez, F.Meseguer,C.Lopez. Photonic Band Engineering in Opals by Crowth of Si/Ge Multilayer Shells. Adv.Mater. 15, (10) 788 (2003).

108. T.van Dillen, A.van Blaaderen, A.Polman. Shaping colloidal assemblies. Materials today, July/August 2004.