Субмиллиметровая ЛОВ-спектроскопия полупроводников и сверхпроводников тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.10, доктор физико-математических наук Гольцман, Григорий Наумович

• Гольцман, Григорий Наумович
• доктор физико-математических наук
• 1984

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Гольцман, Григорий Наумович

введение

Глава 1« Методы субмиллиметровой ЛОВ-спектроокопии полупроводников и сверхпроводников

§ 1Л. Субмиллиметровый ЛОВ-спектрометр.

1.1.1. Блок-схема спектрометра и его характеристики

1.1.2. Генераторный блок.

1.1.3. Квазиолтический измерительный тракт. ¿¡

§ 1*2» Регистрация спектров фотопроводимости и поглощения субмиллиметрового излучения в полупроводниках

1.2.1. Спектр фотопроводимости с разверткой частоты излучения

1.2.2. Спектр поглощения субмиллиметрового излучения оптически возбужденным образцом

1.2.3. Спектр фотопроводимости в магнитном поле или при одноосном сжатии кристаллов.

§ 1.8. Высокочастотная амплитудная модуляция излучения ЛОВ и измерение инерционности фотоэффекта в полупроводниках и .сверхпроводниках.

§ 1.4» Исследуемые образцы

1.4.1. Полупроводниковые кристаллы и эпитзксиальные пленки

1.4.2. Сверхпроводящие пленки Л^В

§ 1.5. Основные результаты

Глава П. Субмиллиметровая ЛОВ-спектроскопия мелких примесей в (де

§ 2.1, Метод эффективной маооы и энергетический спектр мелких примесей в полупроводниках /обзор литературы/

2.1.1. Расчет энергетической структуры мелких доноров и акцепторов

2.1.2. Влияние слабого магнитного прля на энергетический спектр мелких примесей

2.1.3. Экспериментальное изучение энергетического спектра мелких примесей

§ 2.2. Спектр возбужденных состояний мелких доноров в германии

§ 2.3. Линейный эффект Зеемана возбужденных состояний доноров в германии

§ 2.4. Магнитные резонансы свободных носителей в р-Ье на субмиллиметровых волнах

§ 2.5. Спектр возбужденных состояний мелких акцепторов в германии

§ 2.6. Субмиллиметровая фотопроводимость примесных полупроводников при слабой дополнительной подсветке.

2.6.1. Неосновные примеси

2.6.2. Д~ и Д+-центры

§ 2.7. Основные результаты.

Глава Ш. Влияние сильного магнитного поля на спектр мелких доноров в НаДз ? ХпйЕ) и Сб

§ 3.1. Энергетический спектр мелких доноров в сильном магнитном поле /обзор литературы/

§ 3.2. Субмиллиметровая ЛОВ-спектроскопия водородо-подобных доноров в сильном магнитном поле ЬаА$ и 1п8Ь

3.2.1, Спектр фото возбуждения мелких доноров в GlcxAs iqq

3.2.2. Спектр фотовозбуждения мелких доноров в InSE>

3.2.8. Энергетический спектр водородоподобного атома в широком диапазоне магнитных полей

§ 3.3. Субмиллиметровая ЛШ-опектроскопия мелких доноров в анизотропном полупроводнике в сильном магнитном поле/п-fie/.

3.3.1. Спектр фотопроводимости л- Ge в магнитном

3.3.2. Идентификация линий

3.3.3. Энергетический спектр доноров в Ge в сильном магнитном поле

3.3.4. Качественный анализ поведения зеемановских компонент и сопоставление результатов с литературными экспериментальными данными

§ 3.4. Основные результаты.

Глава 1У. Кинетика субмиллиметровой примесной фотопроводимости германия.

§ 4.1. Захват носителей заряда притягивающими мелкими примесными центрами /обзор литературы/

§ 4.2. Особенности методики измерений кинетики субмиллиметровой примесной фотопроводимости германия.

§ 4.3. Результаты эксперимента

§ 4.4. Температурная и концентрационная зависимость времени жизни носителей и времени релаксации фотопроводимости

§ 4.5. Время жизни носителей и время релаксации фотопроводимости в электрическом поле

О* 'О

§ 4.6. Основные результаты

Глава У. Заселенность и время жизни возбужденных состояний мелких примесей в германии.

§ 5.1. Методика определения заселенности и времени жизни возбужденных состояний мелких примесей по спектру фотопроводимости . 2Ь

§ 5.2. Результаты эксперимента и их обсуждение

§ 5.3. Основные результаты

Глава У1. Субмиллиметровая ЛОВ-спектроскопия свободных экситонов в германии

§ 6.1. Энергетический спектр и кинетика свободных экоитонов в германии /обзор литературы/

§ 6.2. Особенности методики ЛОВ-спектроскопии экситонов . 23В

§ 6.3, Субмиллиметровые спектры поглощения и фотопроводимости германия при возбуждении свободных экоитонов

§ 6.4. Концентрация экоитонов в условиях конденсации

§ 6.5. Кинетика связывания носителей в экситоны

§ 6.6. Основные результаты . Ь

Глава У П. Рэзогрев электронов в резистивном состоянии сверхпроводника под действием электромагнитного излучения. ¿

§ 7.1. Воздействие электромагнитного излучения на сверхпроводящие пленки /обзор литературы/ . ¿

7.1.1. Спектральные исследования сверхпроводящих пленок в равновесном состоянии

7.1.2. Исследования неравновесного и неоднородного состояния с помощью электромагнитного излучения.

§ 7.2. Особенности методики измерений воздействия излучения на сверхпроводящие пленки в резистивном соотоянии

§7.3. Результаты эксперимента

§ 7.4. Обсуждение экспериментальных результатов

§ 7.6. Основные результаты

Глава УШ. Применение ЛОВ-опектроскопии для анализа полупроводниковых и сверхпроводящих материалов

§ 8.1. Определение химической природы и концентрации мелких примесей в полупроводниках

8.1.1. Метод определения концентрации и химической природы мелких примеоей

8.1.2. Устройство спектрометров для анализа примесей и методика измерений.

8.1.3. Примеры анализа мелких примесей в полупроводниках

§ 8.2. Определение величины энергетической щели сверхпроводящих пленок

§ 8.3. Основные результаты

Глава IX. Применение результатов ЛОВ-спектроскопии полупроводников и сверхпроводников для создания детектиров субмиллиметрового излучения

§ 9.1. Перестраиваемые магнитным полем узкополосные детекторы из Й

9.1.1. Узкополосный детектор на горячих электронах

9.1.2. Детектор, использующий фототермическую ионизацию возбужденных состояний мелких доноров

§ 9,2. Быстродействующий детектор из &е , использующий фотодисооциацивэкси тонов

§ 9.3. Широкополосный быстродействующий детектор из сверхпроводящей пленки в резистивном состоянии

§ 9.4. Основные результаты.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Субмиллиметровая ЛОВ-спектроскопия полупроводников и сверхпроводников»

Субмиллиметровая область электромагнитного спектра, соответствующая длинам волн 0,1-1 мм, очень перспективна как для радиотехнических применений, так и для разнообразных физических исследований, Занимая промежуточное положение между длинноволновым инфракрасным и СВЧ диапазонами, субмиллиметровые волны долгое время оставались наименее оснащенным участком спектра. Их широкому освоению и эффективному использованию препятствовали принципиальные трудности создания соответствующей техники, так как оказалось невозможным непосредственное перенесение в этот диапазон методов генерирования, канализации излучения и способов измерений, развитых для ооседних участков спектра [I, 2] ,

Важность спектральных исследований на субмиллиметровых волнах, объясняется тем, что в этом диапазоне лежат частоты вращательных спектров и крутильных колебаний полярных молекул, частоты колебаний в ионных и молекулярных кристаллах, ему соответствуют энергии фазовых переходов в сегнетоэлектриках, сверхпроводниках и ферромагнетиках, в полупроводниках - практически весь спектр возбужденных состояний мелких примесей, энергии связи многих примесных комплексов, экситонов, зеемановские переходы для возбужденных состояний примесей, квантовые резонаноы свободных носителей заряда. Субмиллиметровые опектры содержат информацию о химическом и изотопном соотаве многих веществ, строении и структурных параметрах молекул, их электрических и магнитных свойствах, о внутримолекулярных и межмолекулярных взаимодействиях. Таким образом, субмиллиметровая спектроскопия необходима для исследования веществ во всех агрегатных состояниях - твердом, жидком и газообразном; представляет она интерес и для определен ни я параметров плазмы.

В последние годы в создании техники и методов субмиллиметровой спектроскопии достигнут существенный прогресс. На смену не удовлетворяющих потребности практики монохрома торным дифракционным спектрометрам, которые в этом диапазоне имеют низкую разрешающую способность и чувствительность, пришли Фурье-спектроматры и субмиллиметровые лазеры. Для первых при очень широкой охватываемой ими области спектра характерны в совокупности более высокие чувствительность, разрешение и производительность по сравнению с дифракционными спектрометрами, а вторые обладают еще на несколько порядков лучшей чувствительностью и разрешением. Лазеры о оптической накачкой имеют в субмиллиметровом диапазоне очень много частот генерации, однако смена частоты требует времв' ни и регистрировать сложный спектр в достаточно широкой области, изменяя частоту генерации, практически не удается. Первые перестраиваемые лазеры субмиллиметрового диапазона не вышли пока из стадии лабораторной разработки и развертка спектра при использовании лазеров производится, как правило, магнитным полем или изменением какого-либо другого параметра, влияющего на энергетический опектр иоследуемого объекта, что оильно ограничивает возможности применений.

Разработка монохроматических генераторов субмиллиметрового диапазона - ламп обратной волны /ЛОВ/ [3] - создали базу для развития нового направления субмиллиметровой спектроскопии. Преимущества ЛОВ, как источника излучения в спектрометре, определяются сочетанием значительной мощности генерации в непрерывном режиме и высокой монохроматичности излучения, не уступающих лазерам, с плавной электронной перестройкой частоты в широких пределах. Благодаря этому имеются значительные успехи в создании спектральных приборов с ЛОВ и изучении о их помощью диэлектриков [4] , газов [5] , жидкостей [б] и др. Очень перспективно развитие этого направления - ЛОВ-спектроскопии - и для исследования полупроводников и сверхпроводников.

Для спектроскопии полупроводников субмиллиметровый диапазон волн, на наш взгляд, вообще один из важнейших; он в какой-то мере аналогичен оптическому диапазону для атомной спектроскопии. Электроны и дырки в полупроводниках, а также примесные ионы, вследствие взаимного кулоновского притяжения могут образовывать комплексы, состоящие из двух и более частиц. Такие комплексы в полупроводнике в первом приближении аналогичны атомам в свободном пространстве. Простейшие квазиатомы - мелкие примеси и экси-тоны - уже много лет успешно исследуются как теоретически, так и экспериментально. Изучение более сложных лишь начинается. Так как кулоновское взаимодействие в полупроводниковом криоталле существенно ослаблено из-за большой диэлектрической постоянной /ЭС > 10/, а эффективные массы электрона и дырки относительно малы /теН~0,Що,т0- масса свободного электрона/, то для квазиатомов в полупроводнике получаются мзкроскопически большие размеры области связанного состояния, а характерные энергии попадают в субмиллиметровый диапазон волн. Кроме существенно другого масштаба характерных длин и энергий, свойственного таким квазиатомам, особенностью их для ряда полупроводников является то, что эти образования могут существовать не как обычные атомы в изотропном вакуумном пространстве, а в среде, обладающей необычными свойствами. Изоэнергетические поверхности в импульсном пространстве могут быть не сферическими, а, например, эллипсоидальными /анизотропия эффективной массы/ или еще более сложными /многодолинность, вырождение зон/, что приводит к более сложному энергетическому строению квазиатомов по сравнению, например, с атомом водорода. Поэтому субмиллиметровая спектроскопия квазиатомных состояний позволяет получить богатую информацию не только о них оамих, но и о среде - полупроводниковом кристалле. С другой стороны, вследствие изменения масштаба энергий и длин квазиатомы в полупроводниках представляют уникальную возможность моделирования свойств обычных атомов в экстремальных условиях. Достаточно известным примером может служить проблема свойств атомов в очень сильном магнитном поле. Действительно, по влиянию на спектр квазиатома действующее магнитное поле эквивалентно на 4-6 порядков большему, чем для атомов в свободном пространстве. То же можно сказать и о влиянии электрических полей, высоких давлений и т.д. Малая эффективная масса и значительная диэлектрическая постоянная полупроводников приводят еще и к тому, что на субмиллиметровых волнах такие методы, как собственно спектроскопия и радиоспектроскопия, которые в традиционном представлении имеют разные области исследований, здесь просто перекрываются. Поэтому характерные для спектроскопии исследования возбужденных состояний атомов, эффекта Зеемана и др. ведут в полупроводниках и тем же эффектам поглощения излучения и изменения проводимости, что и обычные для радиоспектроскопии циклотронный и спиновый резонансы.

Спектроскопия мелких примесей была начата в 1951 году Ё.Бур-штейном с сотрудниками в кремнии [7-9] и затем Х.Фэном и П.Фишером в германии [10, II] . й этих и в более поздних работах [1219} , применялись оптические методы в длинноволновом МК диапазоне волн и были зарегистрированы опектры поглощения излучения, приводящего к переходам связанных носителей с основного состояния примесей в ближайшие возбужденные и в свободную зону. Эти работы позволили провести первичную проверку теории эффективной массы для примесных центров [20-26] , из сопоставления с расчетами [22-25] идентифицировать спектральные линии, наблюдать их расщепление в магнитном поле [10, 27] и при одноосном сжатии [29-31] , измерить энергетическое положение и расщепление /для доноров/ основного состояния примесей разной химической природы [14] и получить другую полезную инфоршцию. Еще одним значительным достижением в спектроскопии примесей в полупроводниках следует считать обнаружение Т.м.Лифшицем, Ш.м.Коганом и др. [32,33] явления фототермической ионизации примесей - линейчатого спектра фотопроводимости при энергиях квантов меньших энергии ионизации, возникающего из-за того, что фотовозбужденные носители, поглотив один или несколько фононов, попадают в свободную зону и дают вклад в фототок. Это позволило исследовать гораздо более чистые полупроводниковые образцы. Вмеоте с тем к началу наших исследований [34, 35] мелких примесей в полупроводниках, в экспериментах удавалооь обнаруживать лишь несколько возбужденных р -соотояний, на которые осуществляются достаточно интенсивные переходы о основного -состояния. Более длинноволновые серии, обязанные переходам между возбужденными состояниями примеси, не исследовались из-за недостаточной чувствительности длинноволновых ИК-спектрометров, на которых проводились эксперименты. Необходимость для этого гораздо более высокой чувствительности связана с тем, что спектроскопия примесей проводится при температуре, значительно более низкой, чем область примесного истощения, а энергетический зазор между основным и первым возбужденным состоянием не намного меньше энергии ионизации примеси, поэтому заселенность возбужденных состояний оказывается на много порядков ниже заселенности основного состояния. Недостаточное спектральное разрешение также сильно обедняло возможности исследований.

Ширина линий для чистых и совершенных кристаллов оказывалась практически аппаратурной. Расщепление линий в магнитном поле и при одноосном сжатии удавалось наблюдать только при достаточно больших воздействиях, когда сдвиг компонент оказывался существен но нелинейным, хотя развитая в то время теория была справедлива лишь в области малых возмущений. Все это не только ограничивало изучение энергетического спектра и структуры возбужденных состояний, но и не позволяло исследовать такие важные их характеристики, как заселенность в различных неравновесных условиях, времена жизни, детальную роль в процессе каскадного захвата и др.

Другое важное квазиатомное образование в полупроводниках -свободный экситон. Как известно, с момента экспериментального обнаружения экситонов ё.Ф.Гроссом и Н.А.Каррыевым [36 ] в течение длительного времени все оптические исследования экситонов проводились путем изучения тонкой структуры спектров вблизи края полосы фундаментального поглощения. Таким путем трудно получить подробную информацию об энергетическом спектре, особенно для непрямых экситонов в кристаллах типа Ge и Si . Значительный ин-терео представляет исследование экситонов в субмиллиметровом диапазоне волн, которому соответствуют частоты переходов с основного состояния в возбужденные, а также полоса фотодиссоциации экситонов. Детальный анализ таких переходов кроме изучения энергетического спектра свободных экситонов открывает совершенно новые возможности исследования их взаимодействия между собой и со свободными носителями, процесса связывания носителей в экситоны, их термической дисооциации и т.д. Однако, к началу наших исследований свободных экситонов в печати появилась лишь работа В.С.Вавилова, В.А.Зайца и В.Н.Мурзина [37] , в которой методом длинноволновой ИК-опектроскопии наблюдалась широкая область поглощения в Бе в диапазоне 2-6 мэ£, обязанная плохо разрешенным линиям экситонных переходов при достаточно высокой температуре /5-7К/, Эта работа показала, что для успешного исследования необходима аппаратура со значительно более высокой чувствительностью и разрешением*

Субмиллиметровый диапазон волн перспективен также и для исследования сверхпроводников; ему соответствует энергия щели в спектре электронных возбуждений. Длинноволновая ИК-спектроскопия сверхпроводников, начатая Тинкхамом и др. [38-40] , дала одно из первых доказательств существования щели и в последующие годы позволила измерить ее величину для многих сверхпроводящих металлов [41-44] , в также провести ряд интересных исследований электродинамики сверхпроводников [45-48] . Однако дальнейшие исследования оказались ограничены низкой чувствительностью и незначительным динамическим диапазоном длинноволновых ИК-спектрометров, препятствующих измерению пропускания достаточно толстых пленок, изучению образцов малых размеров и т.д. Лазерные субмиллиметровые спектрометры из-за отсутствия широкой и плавной перестройки частоты могут быть использованы лишь для оценочных измерений, что видно, например, из результатов первых работ в этом направлении [49] • Другое необходимое для современных исследований сверхпроводимости качество субмиллиметровой спектральной аппаратуры состоит в возможности измерения в любой точке спектра временных характеристик изучаемого объекта. Это обстоятельство связано с тем, что в последние годы центр тяжести физических исследований сверхпроводимости все больше перемещается к изучению неоднородных систем, а также неравновесных и нестационарных явлений, в которых первостепенную роль играет знание характерных времен релаксации. Все это делает применение Л СЁ-спект роскоши очень актуальным.

Результаты субмиллиматровой спектроскопии полупроводников и сверхпроводников находят широкое применение на практике, в частности, для разработки методов анализа примесей в сверхчистых полупроводниках и отыскания новых механизмов детектирования и преобразования частоты в полупроводниках и сверхпроводниках на субмиллиметровых волнах.

В последние десятилетия в связи с прогрессом в технологии получения чиотых полупроводников неизменно актуальной остается задача отыскания новых методов качественного и количественного анализа сверхчистых материалов. Уже получены монокристаллы германия и кремния - ооновных полупроводников, используемых в про

9 II мышленности, - с концентрацией остаточных примесей до 10 -10 —3 см . Анализ такого рода материалов необходим как из-за их непосредственного использования при создании Т -счетчиков и приемников излучений, так и для дальнейшего прогресса технологии, Кроме того, несмотря на применение в промышленности в основном легированных материалов, требования к чистоте исходного сырья обычно очень высоки. Важной стороной анализа сверхчистых материалов является также создание базы для фундаментальных работ по физике полупроводников. Однако традиционные методы - искровая масс-спек-троскопия, нейтронный активационный анализ и другие - не имеют необходимой чувствительности. Низкотемпературные измерения удельного сопротивления и постоянной Холла, хотя и обладают более высокой чувствительностью, но также недостаточной и не дают детальной информации о химической природе остаточных примесей. Значительные успехи в этой области были достигнуты благодаря разработке метода фотоэлектрической опектроскопии /ФЭС/ [50] в длинноволновом ИК диапазоне волн, основанного на уже упоминавшемся явлении фототермической ионизации примесей. Важное достоинство этого метода соотоит в том, что его чувствительность не завиоит от концентрации примесей в кристалле в очень широких пределах и позволяет определять химическую природу примесей или комплексов и их относительную концентрацию в образцах fie и Si с концент

7 S рацией примесей до 10 см . Для полупроводников о более мелкими примесями длинноволновые ИК методы работают хуже из-за резкого падения чувствительности и относительного разрешения спектральной аппаратуры. Поэтому для анализа, например, Ц-fiaAs чаще используются лазеры [51-53] . Существенным недостатком ФЭС является трудность определения абсолютной концентрации анализируемых примесей, однако этот метод до сих пор не включал в себя изучение кинетики фотопроводимости, что в принципе позволяет измерить абсолютную концентрацию, так как время жизни свободных носителей однозначно связано с концентрацией компенсирующих примесей. Таким образом для полного анализа мелких примесей в сверхчистых полупроводниках требуется сочетание высокой чувствительности, разрешающей способности, и возможности измерений с достаточным временным разрешением в заданных точках спектра, что возможно пока лишь с помощью ЛОВ-спектроскопии.

Для детектирования сигналов с очень высокой чувствительностью в широкой области электромагнитного спектра от радиоволн до ближнего ИК диапазона применяются практически только полупроводниковые и сверхпроводящие устройства. В ИК и субмиллиметровой технике в качестве чувствительных и быстродействующих фотоприемников широко используются полупроводниковые фотосопротивления. В миллиметровом и в длинноволновой части субмиллиметрового диапазона рекордные характеристики имеют сверхпроводящие детекторы и смесители на эффекте Джозефсона и туннельные контакты сверхпроводник-изолятор-сверхпроводник (SIS) • Во всем диапазоне от радиоволн до видимого света высокой чувствительностью обладают полупроводниковые и сверхпроводящие болометры. Чувствительность многих этих приборов при работе в наземных уоловиях, характеризующихся значительной интенсивностью фоновой засветки, достигла значений, близких к чувствительности идеального детектора, ограниченной флуктуациями фонового излучения. Поэтому требования, предъявляемые к вновь разрабатываемым детекторам в последнее время изменяются, существенно зависят они и от характера практических задач. Создание космической техники породило повышенный интерес к индикации излучения быстро движущихся холодных объектов, что требует очень чувствительных малоинерайонных устройств, работающих при предельно низких фоновых засветках. Прогресс интегральных устройств поставил на повестку дня создание приемных модулей из большого числа элементов, обеспечивающих формирование изображения; для решения этой задачи, наряду с упомянутыми характеристиками, на первый план выходит простота технологии изготовления таких структур. С развитием лазерной аппаратуры в первую очередь становится необходимым высокое быстродействие и значительный динамический диапазон. Пассивная спектроскопия слабо излучающих объектов часто приводит к необходимости в узкополосных перестраиваемых детекторах, а многоканальный прием - в широкополосных быстродействующих устройствах. Перечисленных, примеров достаточно, чтобы убедиться в том, что практика предъявляет новые, все более сложные, а в ряде случаев - противоречащие друг другу требования. Однако приборы, основанные на известных принципах, часто не могут им удовлетворить, особенно в субмиллиметровом диапазоне волн. Рабоазющие здесь примесные фотосопротивления из £е и П-йаА$ , имеют довольно высокое физическое быстродействие, но из-за большого рабочего сопротивления его трудно реализовать, а постоянная времени фотосопротивления из и- ЬЗЬ значительно больше. Динамический диапазон этих устройств невелик, а полоса приема перекрывает только часть субмиллиметрового диапазона. Болометры, хотя и позволяют получить высокое быстродействие, но только ценой очень значительной потери чувствительности, а характеристики сверхпроводящих устройств /джозефсоновских контактов и SIS / существенно ухудшаются на субмиллиметровых волнах. Технология изготовления большинства обсуждаемых приборов достаточно сложна, так что в этом диапазоне практически отсутствуют многоэлементные детекторы. Из сказанного ясно, что для достижения требуемых параметров фотопримеников необходима не только разработка новых принципов детектирования субмиллиметрового излучения, но и ясное понимание возможных причин ограничения характеристик уже существующих детекторов. В частности, к началу соответствующих наших исследований детального изучения постоянной времени примесных фотосопротивлений из fie , а также быстродействующих сверхпроводящих болометров не проводилось; время отклика отождествлялось для фотосопротивлений с временем жизни свободных носителей, а для болометров со временем отвода тепла, возможность расширения полосы приема в сторону длинных волн для фотосопротивлений из fie и Si с мелкими примесями за счет фотоактивации носителей с более мелких уровней - Д" или А+-центров, свободных экситонов и возбужденных состояний примесей в литературе не обсуждалась.

Целью наотоящей работы была разработка аппаратуры и методик субмиллиметровой ЛОВ-спектроскопии, выяснение возможностей этого метода для изучения полупроводников и сверхпроводников, проведение исследований примесных и экситонных состояний в полупроводниках и воздействия излучения на сверхпроводящие пленки, применение развитых методов и полученных результатов для анализа полупроводниковых и сверхпроводящих материалов и детектирования субмиллиметрового излучения.

В качестве объектов исследования испрльзовались полупроводниковые монокристаллы и эпитзксиальные пленки, а также сверхпроводящие пленки. Большинство экспериментов выполнялось с монокристаллами йе как предельно очищенного, так и легированного различными примесями Ш и У групп; ряд опытов проводился с легированными , предельно очищенным П-ЪйЬ и пленками П-Йа Аб . дсе эти материалы отличают хорошо разработанные способы очистки и легирования, они подробно исследованы и многие свойства этих материалов известны, поэтому для них легче реализовать экспериментальные уоловия, при которых различные физические эффекты проявляются в чистом виде, что облегчает их изучение и сопоставление с теорией. Наилучшая степень очистки достигнута для Ьб ; его удобнее всего использовать для проверки методов контроля сверхчистых полупроводников, для исследования энергетического спектра изолированных примесей и захвата на них свободных носителей в нестационарных условиях, для измерения индивидуальных времен жизни возбужденных состояний примесей и для исследований свободных экситонов, так как в чистом Ье экситоны практически не связываются на примесях и обладают большим временем жизни из-за особенностей его зонной структуры. Простая сферически симметричная структура для зоны проводимости йаАэ и 1пБ& , большие значения ЭС и малые ГПе привлекательны для моделирования свойств атомов в экстремальных условиях, а малая энергия связи доноров облегчает их исследование методом ЛОВ-спектроскопии. Переходя к изучению влияния анизотропии среды на свойства водородопо-добного атома /случай, не реализующийся в атомной физике/ опять возвращаемся к бе в качестве объекта исследования. Это позволяет также показать,что свойства мелких примесных атомов несут достаточно точную информацию и о структуре дна свободной зоны полупроводника. Эксперименты с очень слабо связанными состояниями /Н~-подобные центры/ проще проводить, испэльзуя прлупроводник с большей энергией ионизации мелких примесей - 81 »хотя такие квазиатомы удается исследовать и в йб . Следует отметить, что все упомянутые материалы широко используются для всевозможных применений.

Исследование сверхпроводящих пленок в основном проводилось на У/В , хотя отдельные эксперименты выполнялись с V и Среди сверхпроводящих элементов т/Ь обладает самой высокой критической температурой, довольно широко исследован и широко используется для изготовления сверхпроводящих устройств. Дня наших экспериментов было также важно, что чистые пленки т/Ь обладают малой длиной свободного пробега электронов, слабо зависящей от толщины пленки.

Выполненные исследования позволили получить следующие новые результаты:

I. Проведено детальное исследование изолированных мелких примесных центров в Не . Обнаружены и идентифицированы спектры фототермической ионизации возбужденных состояний мелких доноров и акцепторов по богатотву линий не уступающие атомным оптическим. Получен подробный экспериментальный энергетический спектр возбужденных состояний доноров и акцепторов и сопоставлен с расчетами в приближении эффективной маосы. Для доноров определены энергии уровней, с высокой точностью описывающиеся теорией [77] /2р0, Зр0» 3Р+1» 4Р0» 4Р+1/» заметно отличающееся от рассчитанных /28,3(10,35^87"4с10^,5с1о/ и не вошедшие в расчеты /Зс1+о Зс[+2У4(1ц,5(1+1,59+</ Для мелких акцепторов чиоло вновь измеренных уровней еще больше. Выяснено, что ширина линий переходов между возбужденными состояниями доноров в чистом йе объясняется конечным временем жизни электронов в возбужденных состояниях и составляет 6-20 мкэВ. Определено отличие спектров возбужденных состояний мелких примесей разной химической природы: для доноров sm И As а для акцепторов В, АР,Qa Дп Д( . Обнаружены линии фототермической ионизации возбужденных состояний компенсирующих мелких примесей при дополнительном межзонном освещении образца. Впервые измерены индивидуальные времена жизни и неравновесные заселенности возбужденных состояний мелких примесей. Для уровней.2р0, 2S , Вр0, 3$ , 2p+j доноров, например, время жизни составляет 6.I0"10, 3,2.I0""I0cT Ю"10с, 0,ь.10~10с, 4.Ю"10, соответственно. Непосредственное измерение показало, что время жизни первого возбужденного состояния акцепторов в Re на два порядка больше, чем у доноров и составляет 6.10"8с. Обнаружена инверсия на селенной тей состояния доноров по отношению к нижележащим состояниям Зрь и Ъ& в условиях фоновой i засветки üg при низких температурах.

2. Исследован энергетический спектр изотропного и анизотропного водородоподобного квазиатома в широком диапазоне магнитных полей. Обнаружен и Идентифицирован спектр переходов между возбужденными состояниями доноров в GaAs и InSb , получен подробный энергетический спектр, моделирующий спектр атома ВОДОрОсз да в магнитном поле от относительно слабого 10=- э до сверхсиль-10 ного 7,t>.I0 э. Для переходов с основного состояния доноров в InSB впервые наблюдалась многокомпонентное^, связанная с наличием в образце нескольких сортов доноров разной химической природы. Экспериментально изучена анизотропия линейного эффекта Зеемана мелких доноров и акцепторов в Se . Для доноров экспериментально определен энергетический спектр в широком диапазоне магнитных полей при различных ориентациях поля относительно кристаллографических осей. Показано, что характерной особенностью зеемановского спектра анизотропного водородоподобного атома во всех ориентациях поля, когда оно не параллельно оси симметрии, являются резкие изменения интенсивностей и наклона зависимостей энергии от поля для многих зеемановских компонент. Это объясняется антипересечением зеемановских подуровней, когда проекция магнитного момента не является интегралом движения, а вдали от области антипересечения интенсивный оптический переход осуществляется лишь на один из подуровней. Обнаружено расщепление линий доноров с aM=-Î при ориентации магнитного поля перпендикулярно оси симметрии и дано объяснение характера раощепления.

8. Впервые прямыми экспериментами доказано существование в полупроводниках Д~/А+/-Ц0нтров, подобных отрицательному иону водорода в свободном пространстве. Обнаружены спектры субмиллиметровой фотопроводимости легированных кристаллов fie и Si П-ир -типа при низких температурах, обладающие характерной длинноволновой границей; в этих спектрах проявляется фотоотрыв носителей с Д~/А+/-центров.

4. Обнаружено значительное отличив времени релаксации субмиллиметровой фотопроводимости германия от стационарного времени жизни носителей при захвате их на мелкие примеси и при связывании в экситоны в условиях низких температур /Т~4,2К/ и слабых электрических полей, когда концентрация центров рекомбинации II -Ч превышает 10 см . Показано, что отличие времен, а также концентрационные, температурные;и полевые зависимости времени релаксации объясняются реэмиссией носителей с уровней прилипания, которыми являются высокие возбужденные состояния центров рекомбинации и часть свободных состояний с малой подвижностью, лежащих в области флуктуаций потенциала.

Экспериментально определено сечение связывания носителей в экситоны в йе и показано, что оно превышает сечения захвата носителей мелкими донорами и акцепторами, измеренные тем же методом, и имеет более слабую температурную зависимость. Сечения связывания носителей в экситоны и захвата мелкими примесями в 6б практически совпадают с рассчитанными [54, 55] для модели каскадной рекомбинации как по величине, так и по температурной зависимости.

5. В спектре субмиллиметровой фотопроводимости и поглощения фотовозбужденного Не обнаружены две серии узких линий переходов овободных экситонов с раощепленного на два уровня основного состояния в различные возбужденные и полоса фотодиссоциации с характерным длинноволновым краем в спектре экситонной фотопроводимости, Полученные данные содержат богатую информацию о структуре основного и возбужденных состояний экситонов в бе . Определена "газовая" ветвь фазовой диаграммы экситоны-электронно-дырочные капли в диапазоне температур 3+0,5К, а также зависимость концентрации экситонов л/э от температуры и уровня возбуждения в условиях сильного пересыщения, когда подавляющая часть неравновесных носителей находится в каплях. Показано, что при/\/э 4 Ю11 см"3 конденсация не происходит даже при ТвО,5К; это связано с рекомбинацией в объеме капель.

6, При исследовании воздействия слабого электромагнитного излучения на сверхпроводящую пленку а/1 в резистияном состоянии обнаружен эффект увеличения ее сопротивления, не зависящий от частоты в диапазоне Ю10-Ю15 Гц и обладающий в этом интервале частот одинаковой инерционностью. Показэно, что независимость величины эффекта от частоты излучения в, условиях сильного рассеяния на статических дефектах объясняется определяющей ролью электрон-электронных столкновений в формировании функции распределения, а увеличение сопротивления под действием излучения связано о разогревом электронов в резистивном состоянии сверхпроводника, величина эффекта вблизи критической температуры, когда реализуется пространственно однородный разогрев совпадает с расчетом в модели "электронного болометра", однако при низких Т она значительно выше расчетной. Исследована кинетика нестационарных процессов при слабом воздействии электромагнитного излучения на сверхпроводник в резистивном состоянии и показано, что характерное время изменения сопротивления вблизи сверхпроводящего перехода соответствует времени релаксации параметра порядка, а в области меньших значений температуры и магнитного поля - времени неупругого электрон-фононного взаимодействия.

Эти положения выносятся на защиту.

Практическая ценность работы состоит в том, что разработана аппаратура и методики ЛОВ-спектроскопии полупроводников и сверхпроводников. Созданные субшллиметрсшые ЛОВ-спектрометры по чувствительности и разрешению не уступают лазерным, но в отличие от них имеют плавную электронную перестройку частоты и ряд других уникальных возможностей. По сравнению с наиболее распространенными Фурье-спектрометрами этого диапазона чувствительность и разрешение ЛОВ-опектрометров на несколько порядков выше, чем у лучших зарубежных приборов. Впервые создана субмиллиметровая спектральная аппаратура для исследования быстро протекающих электронных процессов в твердых телах, и для измерения постоянной времени малоинерционных оубмиллиметровых детекторов вплоть до Ю"9с.

Разработаны методы контроля полупроводниковых и сверхпроводящих штериалов с помощью JlOB-спектроскопии. Метод определения химической природы и концентрации мелких примесей в полупроводниках может применяться для анализа П- и р-Вб , П-ЬйА$7 n-InSb. На примере сверхчистого Бе показэно, что этим методом можно измерять концентрацию примесей в столь чистых образцах, где другие методы неприменимы. Разработана специализированная схема ЛОВ-спектромбтрз для определения значений энергии щели /2 Д / сверхпроводящих пленок по спектру пропускания. Реализован динамиq ческий диапазон спектрометра 10 , что позволяет анализировать пленки практически всех сверхпроводников в диапазоне толщин о

50-5000 А,

Целый ряд обнаруженных в диссертационной работе механизмов внутреннего фотоэффекта в полупроводниках и сверхпроводниках -фототермичеокая ионизация возбужденных состояний мелких примесей, фотоотрыв носителей с Д~ и А+-центров, фотодиссоциация свободных экситонов, разогрев электронов в резиотивном состоянии сверхпроводящих пленок - открывает новые возможности для детектирования субмиллиметрового излучения, Экспериментально показано, что экси-тонный детектор из fie имеет довольно высокую чувствительность и низкое рабочее сопротивление, что позволяет легко реализовать его малую инерционность. Проанализированы характеристики узкополосных перестраиваемых магнитным полем детекторов из П-&е * основанных на разогреве электронов излучением в условиях циклотронного резонанса и на фототермической ионизации возбужденных состояний мелких примесей, йооледоиано быстродействие субмиллиметровых примесных и экситонных детекторов из de • Показано, что детектор из сверхпроводящей пленки Jsfb в резиотивном состоянии обладает уникальной совокупностью характеристик, объясняющейся моделью электронного разогрева.

Основные результаты диссертации докладывались на УП Уральской конференции по спектроскопии /г.Свердловск 1971г./, Всесоюзном совещании "Исследования полупроводников в сильных магнитных полях" /г.Ленинград, 1971г./, 1У зимней школе по физике полупроводников /г.Ленинград, 1972г./» Совещании стрзн СЭВ "Экситоны в полупроводниках и их взаимодействие" /г.Москва, 1972г./; X Международной конференции по физике полупроводников /г.Рим, Италия, 1976г./, I, П и III всесоюзных симпозиумах по приборам и технике мм и субмм волн /г.Москва, 1976г., г.Харьков, 1978г. и г.Горький 1980г./, Ш, 1У и У всесоюзных симпозиумах по физике плазмы и не-устойчивостям в полупроводниках /г.Вильнюс, 1977г., 1980г., 1983г.Д I семинаре по фотоэлектрической спектроскопии полупроводников /г.Москва, 1977г./, I и П Республиканских конференциях по фотоэлектрическим явлениям в полупроводниках /г.Ужгород, 1979г., г.Одесса, 1982г./, I и II Всесоюзных семинарах по оптическому детектированию магнитных резонансов в твердых телах /г.Ленинград, 1981г. и г.Телави, 1983г./, ХХП Всесоюзной конференции по физике низких температур /г.Кишинев, 1982г./; Международной конференции стран членов СЭВ по физике низких температур /г.Варна, 1983г./, X межвузовской конференции "Электроника СВЧ" /г. Минск, 1983г./, 1У Всесоюзном семинаре по тепловым приемникам излучения /г.москва, 1984г./ и опубликованы в 51 печатной работе /пункты 34, 35, 59-65, 68-70, 107-109, 122-124, 131-134, 139, 159-164, 220, 221, 231-233, 262, 264, 300-309, 371, 372, 385, 386 в списке литературы/.

Разработанная аппаратура и развитые методики субмиллиметровой ЛОВ-спектроскопии были применены в нэшей лаборатории и для изучения ионизованных донорных молекул /Н^-центров/ в сильно компенсированном П- InS& [390] , междолинного циклотрон-примесного резонанса электроноЕ в Йб [391] , электронного парамагнитного резонанса в Г\- InSb [292] , Н подобных центров в Si [165, 373] и получили в этих работах дальнейшее развитие. Ряд результатов диссертации подтвержден в других лабораториях как в Советском Союзе, так и за рубежом в одновременно и независимо проведенных экспериментах: линии переходов между возбужденными состояниями мелких доноров в GttAs в магнитном поле обнаружены и исследовались группой Р.А.Стрэдлинга из Оксфордского университета [171, 156, 191] , узкие линии поглощения субмиллиметрового излучения свободными экситонами в Ge с помощью ЛОВ-спектрометра [4] обнаружены и изучались группой В.и.Мурзина в ФИАН СССР /263, 244, 265-268/, фотодиссациация экситонов в Ge наблюдалась Я.JS.Покровским и tí.И.Сидоровым в ИРЭ АН СССР [269] . Близкие к нашим результаты были получены позже в работах Т.Тишска [270, 271] по спектру поглощения экситонов в Gb , Р.Ka плана [193] по наблюдению многокомпонентности линий переходов электронов с основного состояния в возбужденные для мелких доноров в предельно очищенном InSf> , В,и.Зверева [393] по временам жизни возбужденных состояний доноров в Gb и др. Выполненные эксперименты стимулировали в какой-то мере и развитие теории: расчет энергетического спектра свободных экситонов в Бе [247, 251, 252] , обобщение теории каскадной рекомбинации на динамический режим [223] , расчет времен жизни носителей в возбужденных состояниях мелких при-меоей [234, 235] и т.д.

Диссертация состоит из введения, девяти глав и заключения. Объем работы 503 стр. машинописного текста, 85 стр.рисунков и 28 таблиц. Список литературы включает 393 наименований работ советских и зарубежных авторов.

Заключение диссертации по теме «Физика полупроводников», Гольцман, Григорий Наумович

§ 9.4. Основные результаты.

В главе исследованы характеристики нескольких новых субмиллиметровых детекторов.

1. Предложен и реализован полупроводниковый дезвктор, основанный на явлении фотедиссоциации свободных экситонов. Экситонный детектор из 6б при концентрации экситонов =З.Ю*3 см""3 имеет обнаружительную способность 3) =10** Вт"1 см Гц*/2, Т =7.10"®с и рабочее сопротивление I?- 1000м, что позволяет легко реализовать его быстродействие.

2. Проанализированы характеристики узкополосных перестраиваемых магнитным полем детекторов из Л-Ьб. Сднополосный режим с шириной полосы реализуется для ЦР-детектора в диапазоне волн 8-0,8 мм, а для детектора на переходе 2р0-> Зс1, доноров в диапазоне 0,35-0,4 мм , Ъ* =1010-Ю11Вт""1см Гц1/2, Т^Ю^с.

3. Новый детектор из сверхпроводящей пленки в резистивном состо! нии обладает уникальной совокупностью характеристик, объясняющихся моделью электронного разогрева.

Заключение.

Сформулируем кратко основные результаты работы.

I. Разработана аппаратура и методики су б милли метровой ЛОВ-спектроскопии полупроводников и сверхпроводников. Созданные ЛОВ-спектрометры перекрывают диапазон волн/=3-0,2 мм, обладают спектральным разрешением до 10 , временным разрешением до 10 с и динамическим 9 диапазоном до 10 они позволяют измерять коэффициент поглощения твердых тел до Ю"^ см"*, регистрировать спектры с линейной, круговой и заданной эллиптической поляризацией излучения со степенью деполяризации излучения в образце не более Ь%, с использованием сильного магнитного поля и ориентацией кристалла с точностью до 2-3 угловых минут при возможности поворота на угол до 360°, при одноосном сжатии кристаллов;в условиях дополнительного регулируемого возбуждения образца светом или фоновым излучением комнатной температуры. ЛОВ-спектрометры сочетают широкую электронную перестройку частоты излучения с чувствительностью и рэзрешением, не уступающим лазерным^ по сравнению о лучшими Фурье-спектрометрами они обладают на 3+6 порядков величины более высокой чувствительностью и на 2-3 порядка лучшей разрешающей способностью, а по ряду возможностей /например, проведения в любой точке спектра измерений с эффективной высокочастотной модуляцией излучения/ они не имеют аналогов среди известной спектроскопической аппаратуры субмиллиметрового диапазона волн.

Разработана методика записи непрерывных спектрограмм при сканиро вании частоты излучения в широких пределах для регистрации фотопроводимости и поглощения; схема выравнивания амплитудно-частотной характеристики собирается из стандартных приборов и снижает перепады мощности излучения ЛОВ в диапазоне перестройки доа применение одномодового квазиоптического тракта с сильно поглощающими стенками позволяет эффективно подавить паразитные интерференционные явления.

Разработаны два способа высокочастотной амплитудной модуляции излучения ЛОВ с глубиной до 100%: непрерывная перестройка частоты о модуляции от 0 до 2.10 Гц осуществляется с помощью модуляции й 9 анодного напряжения, а от 10 до 10 Гц - с помощью биений колебаний двух разнесенных по частоте ЛОВ. В первом способе для устранения синхронной наводки на частоте модуляции в квазиоптическом тракте спектрометра применен интерферометр Майкельсона, позволяющий увеличить частоту модуляции излучения по сравнению с управляющей по питанию в 10+20 раз.

2. Впервые субмиллиметровая ЛОВ-спектроскопия применена для исследования примесей в полупроводниках. Обнаружены спектры фототермической ионизации возбужденных состояний мелких доноров и акцепторов в , по богатству линий не уступающие атомным оптическим; проведена идентификация около сотни линий и построен подробный экспериментальный энергетический спектр возбужденных состояний. Для доноров сопоставление с расчетами в приближении эффективной массы позволило выделить серии уровней, с высокой точностью описывающиеся теорией /2р0, 2р^, Зр0, Зр+^, 4р0, 4р+д-/, заметно отличающиеся от рассчитанных ?5о10 / и не вошедшие в расчеты /ЗС(±| /. Для акцепторов также обнаружен ряд новых уровней. Определено отличие спектров возбужденных состояний мелких примесей разной химической природы: для доноров / ЗВ) 7 Р7 / - отличие в грубине залегания уровня 2р0 и расщепление уровня 2$ , а для акцепторов / В > А£;Са?1п ТС/ - отличие в энергии второго возбужденного состояния.

Ширина линий спектра в чистых образцах Ёв оказалась по крайней мере на порядок меньше, чем наблюдавшихся ранее линий переходов с основного состояния в возбужденные; и составляет 6-20 мкэВ; показано, что для части линий доноров она обязана однородному уши рению из-за взаимодействия связанных электронов с фо но на ми.

Высокое рззрешеше линий спектра позволило наблюдать их зеемэ-новское и пьезорасщепление в столь малых магнитных полях и усилиях при одноосном сжатии, югда оно заведомо линейно. Для доноров в Ge изучена анизотропия линейного эффекта Зеемана возбужденных состояний; резульаты эксперимента хорошо описываются расчетом в однодо-линном приближении эффективной массы и показывают, что измерение анизотропии линейного эффекта Зеемана дает не менее полную информацию о числе долин и их кристаллографической ориентации, чем изучение анизотропии спектра ДР. Для акцепторов в £б также найдено хорошее соответствие теории и эксперимента по анизотронии линейного эффекта Зеемана уровней симметрии Tg. Определены линейные jj -факторы состояний /7-0/ и /8-01/ для трех основных ориентации поля относительно кристаллографических осей /Н II [ЮО] , Н II [ill] , Н 11 [П0]/и константа дефоршционного потенциала для состояния /8-01/ при F II [100].

При дополнительном межзонном освещении образца обнаружены линии фототермической ионизации возбужденных состояний компенсирующих мелких примесей, отчетливо наблюдающиеся даже при слабой компенсации.

3. Впервые прямыми экспериментам доказано существование в полупроводниках Д~"/А+/ центров, подобных отрицательному иону водорода в свободном пространстве. При изучении субмиллиметровой фотопроводимости легированных кристаллов Ее и Si П-ир-типа при низких температурах обнаружены спектры, обладающие характерной длинноволновой границей. Установлено, что эти спектры обязаны фотоотрыву носителей от Д~/А+/-Чентров.

4. В результате исследования мелких доноров bGci/1s и InS£> получен подробный энергетический спектр, моделирующий спектр атома водорода в широком диапазоне магнитных полей от относительно слабого 10 Э до сверхсильного 7,5.10^3. В спектре субмиллиметровой фотопроводимости Л-йа/к в магнитном поле обнаружено около 20 линий фототермической ионизации возбужденных состояний донороЕ и с помощью измерений с линейной и круговой поляризацией излучения проведена их идентификация. По этим данным определена энергия УРОвнвй48,2р.|,2||,23,2|||1з^Д|,з^|^Р|^[доноров в!пЗЬ также обнаружены и идентифицированы линии переходов между возбужденными состояниями и определена энергия уровней Зо|274|3 при Н4 60 кЭ. Для переходов с основного состояния впервые наблюдалась многокомпонентность, связанная с наличием в образце нескольких доноров разной химической природы.

5. Определен экспериментальный энергетический спектр анизотропного водородоподобного атома /уровни Яр0,2$?3р0 ?2р|73с(( / в широком диапазоне магнитных полей при различных ориентациях поля относительно оси симметрии; эти данные получены в результате подробных измерений зависимости энергии от поля пяти интенсивных линий фототермической ионизации возбужденных состояний мелких доноров в Се

Показано, что характерной особенностью зеемановского спектра анизотропного водородоподобного атома во всех ориентациях поля, когда оно не параллельно оси симметрии, являются резкие изменения интенсивноетей и наклона зависимостей энергии от поля для многих зеемановских компонент. Это объясняется антипересечением зееманов-ских подуровней, когда проекция магнитного момента не является интегралом движения, а вдали от области антапересечения интенсивный оптический переход осуществляется лишь на один из подуровней.

Для ориентации магнитного поля перпендикулярно оси симметрии обнаружено расщепление линий с и дано объяснение характера расщепления.

6. Обнаружено, что в спектре субмиллиметровой фотопроводимости p-Ge в широком диапазоне магнитных полей сосуществуют сложные спектры двух типов: зеемановские компоненты линий переходов между возбужденными состояниями мелких акцепторов и пики квантовых магнитных резонансов свободных носителей; определены условия иптима-льного наблюдения и экспериментального разделения этих спектров. Измерено и идентифицировано много новых пиков квантовых магнитных резонансов свободных дырок в Ge при Н К [ЮО] , Н Н [ill] и

Н II [по] .

7. Исследовано время релаксации субмиллиметровой примесной фотопроводимости германия. Показано, что при захвате носителей притягивающими мелкими примесями в Ge с концентрацией ^ 10"^см"3 в слабом электрическом поле при низкой температуре время релаксации существенно превышает стационарное время жизни. Рассмотрены особенности модели каскадной рекомбинации для нестационарного случая и показано, что отличие времени релаксации от времени жизни, а также концентрационные, температурные и полевые зависимости времени релаксации объясняются реэмиссией носителей с уровней прилипания, которыми являются высокие возбужденные состояния центров рекомбинации и часть свободных состояний с малой подвижностью, лежащих в области флуктуаций примесного потенциала.

Полученные сечения захвата носителей притягивающими мелкими донорами и акцепторами сопоставлены с расчетом [55] по модели каскадной рекомбинации и показано совпадение результатов как по величине сечений, так и по температурной зависимости.

8. Проведены прямые измерения индивидуальных времен жизни и неравновесных засоленностей возбужденных состояний мелких примесей. Предложен и осуществлен метод таких измерений с помощью субмиллиметровой JIOB-спектроскопии, высокая чувствительность которого позволяет регистрировать концентрацию носителей в данном возбуждент ном состоянии вплоть до I03 см"3. Для мелких доноров в Бе измерены значения заселенности в равновесных и неравновесных условиях, /в зависимости от интенсивности фоновой подсветки/ и времена жизни первых пяти возбужденных состояний, которые оказались равны 6.10"10с, 3,2.Ю~10с, IO"IOc, 0,6.10"10с, 4.10"10с для 2pQ, 2S, 3p0?3Sn 2p+j, соответственно, а для первого возбужденного состояния о мелких акцепторов время жизни оказалось 6.10 с. Экспериментальные результаты объясняются расчетами [234, 235] вероятности фононных переходов в примесных центрах.

Обнаружена инверсия населенностей состояния 2p+j доноров по отношению к нижележащим состояниям 3pQ и 3S в условиях фоновой засветки Бе при низких температурах.

9. Субмиллиметровая ЛОВ-спектроскопия применена для исследования экситонов в полупроводниках. В спектре поглощения и фотопроводимости фотовозбужденного G.e обнаружены две серии узких линий переходов экси тонов с расщепленного на два уровня основного состояния в различные возбужденные, а в спектре экситонной фотопроводимости такж;е полоса фотодиссоциации с характерным длинноволновым краем на энергии 3,8 мэВ. Полученные данные содержат богатую информацию о структуре основного и возбужденных состояний экситонов в Ge , а обнаруженное явление открывает новые возможности детального изучения спектра экситонов и связанных с ними процессов в неметаллических кристаллах. Ряд результатов находится в хорошем соответствии о одновременно выполненными работами [263, 265-269] .

10. Предложен и осуществлен метод измерения концентрации экситонов по поглощению ими излучения с энергией кванта, равной энергии связи экситона. Это дало возможность новым методом измерить в абсолютных единицах пороговую концентрацию экситонов, при которой начинается их конденсация, в зависимости от температуры в дизпазане 3*0,5К, то есть получить "газоЕую" ветвь фазовой диаграммы вплоть до очень низких температур в условиях объемного и стационарного возбуждения. Из этих данных определена также величина работы выхода на пару частиц из конденсата в экситон 1,65+0,1 мэВ. Высокая чувствительность ЛОВ-спектроскопии позволила изучать

VI т Л '"' . . . . ^ э—10 см"0 и показать, что при Ю11 см""^ конденсация не происходит даже т т г при Т=0,5К. Эта наименьшая пороговая концентрация /^-10 см"° обусловлена рекомбинацией в объеме капель.

Показано, что методом ЛОВ-спектроскопии можно изучать свободные экситоны даже тогда, когда подавляющая часть неравновесных носителей находится в электронно-дырочных каплях, а экситонный газ сильно пересыщен. Из измеренных в этих условиях значений а/^ в зависимости от температуры и уровня возбуждения вычислены значения концентрации и радиуса капель, а также коэффициент поверхностного натяжения, равный 1,6 10"^ эрг/см^. Эти последние данные близки к результатам работ [276, 297] .

11. Исследована кинетика субмиллиметровой экситонной фотопроводимости, предложен и осуществлен бесконтактный метод таких измерений, позволяющий регистрировать время релаксации фотопроводимости вплоть до 10"^с. Показано, что время, измеренное нестационарным методом, может значительно превышать стационарное время жизни носителей и разница во временах растет с увеличением концентрации свободных носителей и понижением температуры. Выполненный расчет показывает, что разница во временах объясняется так же как и для примесных центров, реэмиссией носителей с высоких возбужденных состояний экситонов, выступающих в качестве уровней прилипания.

12. Экспериментально определено сечение связывания свободных носителей в экситоны в Се и показано, что оно превышает сечения захвата носителей мелким донорами и акцепторами и имеет более слабую температурную зависимость. Величина сечения связывания и его температурная зависимость практически совпадают с расчетом [54] , а отличие от сечений захвата на примеси объясняется дополнительным каналом потери энергии из-за движения экситона как целого при обмене энергией между внутренним и поступательным движением пары электрон-дырка.

Измеренная величина вероятности термической диссоциации экситона оказалась, по крайней мере, на порядок меньше рассчитанной по простой модели экситона с параболическими зонами в то время, как ее температурная зависимость является экспоненциальной с показателем, соответствующим энергии связи экситона.

13. Развит метод определения химической природы и концентрации мелких примесей в полупроводниках с помощью ЛОВ-спектроскопии. Разработаны специализированные схемы ЛОВ-спектрометров и приведены результаты анализа химической природы остаточных примесей в Ое и Йо1 Дэ Показана возможность таких измерений для И -Хп5£> • Предложен и осуществлен метод определения абсолютного значения концентрации компенсирующей примеси л/^ , основанный на измерении времени релаксации субмиллиметровой примесной фотопроводимости и показана его перспективность для контроля сверхчистых полупроводников, когда другие методы неприменимы. Приведены результаты измерений серии образцов йе с а/к=2.Ю10ч-5.Ю'13 см"3.

14. Впервые субмиллиметровая ЛОВ-спектроскопия применена для исследования сверхпроводников. Разработана специализированная схема ЛОВ-спектрометра и методика измерений спектра пропускания сверхпроводящих пленок для определения величины энергетической щели в спектре возбуждения / 2& /. Использованная конструкция камеры с образцом и детектором обеспечивает эффективное подавление 1вразитных резонансов и утраняет паразитное огибание излучением исследуемой пленки. В результате при измерениях спектра пропускания реализ< о ван динамический диапазон спектрометра - 10 . Показано, что применение ЛОВ-спектроскопии дает возможность анализировать пленки о сверхпроводников толщиной от 50 до 5000 А. Это позволило измерить спектры пропускания пленок V7 а/ и по этим данным получить значения 2Д

15. При исследовании воздействия слабого электромагнитного излучения на сверхпроводящую пленку в резистивном состоянии обнаружен эффект увеличения ее сопротивления, не зависящий от частоты в диапазоне 10*^-10^ Гц и обладающий в этом интервале частот одинаковой инерционностью. Проведена серия экспериментов, доказывающих неболометрическую природу обнаруженного эффекта и позволяющих объяснить его разогревом электронов в резистивном состоянии сверхпроводника.

Показано, что независимость величины эффекта от частоты излучения в условиях сильного рассеяния на статических дефектах объясняется определяющей ролью электрон-электронных столкновений в формировании функции распределения. Такое объяснение позволило провести расчет величины эффекта и показать, что вблизи критической температуры, когда реализуется пространственно однородный разогрев, она совпадает с расчетом, однако при низких Т - значительно выше рассчетной.

Исследована кинетика нестационарных процессов при слабом воздействии электромагнитного излучения на сверхпроводник в резистивном состоянии. Показано, что полученное экспериментально характерное время изменения сопротивления вблизи сверхпроводящего перехода соответствует времени релаксации парз метра порядка Тд , а в об-лаоти меньших значений температуры и магнитного поля - времени неупругого эл б к трон -фо но иного взаимодействия 1ерЬ

16. Исследованы характеристики нескольких новых субмиллиметровых детекторов. Предложен и реализован полупроводниковый детектор, основанный на явлении фотодиссоциации свободных электронов. Экси-тонный детектор из Ье при концентрации энситонов л/^З.Ю^ см"^ имеет обнаружительную способность 3) - Ю11 см Гц*/2, Т »7.Ю""®о и рабочее сопротивление 100 Ом, что позволяет легко реализовать его быстродействие. Проанализированы характеристики узкополосных перестраивавшх магнитным полем детекторов из М-Ие. Однополосный режим с шириной полосы 0,1-1% реализуется для ЦР-детектора в диапазоне волн 8-0,8 мм, э для детектора на переходе 2р0-~ Зс(, доноров в диапазоне 0,35-0,4 мм, Э*=1010-ЮП Вт^см Гц1/2, 1> 10~®с. Детектор из сверхпроводящей пленки в резистивном состоянии обладает уникальной совокупностью характеристик, объясняющихся моделью электронного разогрева.

В заключение хочется выразить сердечную благодарность Е.М.Герше] зону за многократные полезные обсуждения, постоянный интерес и внимание к этой работе.

Я глубоко признателен моим товарищам по совместной работе Н.Г. Птициной, А.И.Елантьеву, М.Л.Кагане, В.В. Мул танов скому, А.П.Мельникову", Л.Е.Благосклонской, А.Д.Семенову, А.В.Сергееву, а также другим сотрудникам Проблемной радиофизической лаборатории мГПИ им.В.И.Ленина, чья дружеская помощь способствовала выполнению настоящей работы.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Гольцман, Григорий Наумович, 1984 год

1. Валитов P.A. Техника субмиллиметровых волн. - М.¡Советское радио, 1969.

2. Техника спектроскопии в дальней инфракрасной, субмиллиметровой и миллиметровой областях свектра, сб.статей под ред.Лифшица Т.М., -М.: Мир, 1970.

3. Крупнов А.Ф. Субмиллимеаровая микроволновая спектроскопия газов. Вестник АН СССР, 1978, вып.7, с.18-27.

4. Крупнов А.Ф., Герштейн Л.И. Субмиллиметровый газовый радиоспектроскоп с кварцевым отсчетом частоты. ПТЭ, 1970, вып.5, с.130-132.

5. Аплеталлин В.Е., Мериакри В.В., Чигряй Е.Е. Исследование жидких диэлектриков на субмиллиметровых волнах. ПТЭ, 197I, вып.5, с.149-151.

6. Крафтмахер Г.А., Мериакри В.В. Исследование жидких свойств' ферритов на субмиллиметровых волнах. РиЭ, 197I, т.16,вып.II, с.2221-2228.

7. Burstein Е., Oberty J.J., Davisson J.M., Henvis В. The ©ptical properties of donor and acceptor impurities in silicon. Phys. Rev., 1951» v.82, No 5, p.764-767.

8. Burstein E., Bell E.E., Davisson J.M., Lax M. Optical investigations of impurity levels in silicon. J.Phys.Chem., 1953, v.57, No 6, p.849-852; Optical properties of indium-doped silicon. Phys.Rev., 1955,v.99, No 2, p.465-467.

9. Picus G., Burstein E., Henvis В., Wallis R. Absorption spectra of impurities in silicon I group II acceptors. J.Phys.Chem. Sol., 1956, v.I, No I, p.65-74.

10. Fan H.Y., Fisher P. Absorption spectra of group V donors in germanium. J.Phys.Chem. Sol. 1959, v.8, N 2, p.270-272.

11. Fisher P., Fan H.T. Optical and magneto-optical absorption effects of group III impurities in Ge. Phys.Rev.Lett., 1959, v.2, No 6, p.4-56-458.

12. Hrostowski H.J., Kaiser R.H., Colbow K., Bichard J.W.,

13. Giles J.S. Infrared spectra of group III acceptors in silicon. J.Phys.Chem.Sol. 1958,v.4, No 2, p.148-153.

14. Temperature dependence of absorption line width in 'boron-doped silicon. Canad. J. Phys.,1962, v.40, No 9,p.14-36-1442.

15. Colbow K. Infrared absorption lines in boron-doped silicon. Сan.J.Phys., 1963, v.4I, No II, p.I80I-I823.

16. Aggarwal R.L., Fisher P., Murzin V., Ramdas A.K. Excitation spectra of lithium donors in silicon and germanium. Phys.Rev., 1965, V.I38A, No 4, p.882-893«

17. Nisida Y., Horii K. Far-infrared absorption spectra of Sb-doped Ge at low temperature. J. Phys.Soc. Jap., 1969, v.26, No 2, p.388-395.

18. Kittel C., Michell A.H. Theory of donors and acceptors states in silicon and germanium. Phys.Rev.,1954, v. 96, No 7»p.1488—1493•

19. Luttinger J.M., Kohn W. Motion of electrons and holes in perturbed periodic fields. Phys Rev., 1955, v*97^ No 4, p.869-883.

20. Kohn W., Luttinger J.M. Theory of donor states in silicon. Phys,Rev., 1955, v.98, No 4, p.915-922.

21. Kohn W., Schechter D. Theory of acceptor levels in germanium. Phys. Rev., 1955, v.99, No 6, p.1903-1904.

22. Kohn W. Shallow impurity states in Si and Ge. Sol. St.Phys. 1957, v.5, p.251-320.

23. ZwerrdlingS.Z., Button K.J., Lax B. Zeeman effect of impurity levels in silicon. Phys. Rev., I960, v.118, No 4, p. 975»986.

24. Jones R.L., Fisher P. The effect of uniaxial stress on the excitation spectrum of a group III impurity in germanium. Sol. St. Comm., 1964, v.I, No 2, p.369-371.

25. Duckey D.H., Dimmock J.O. Excitation spectra of group III impurities in germanium under uniaxial stress. J. Phys.Chem. Sol., 1967, v.28, No 2, p.529-542.

26. Jones R.L., Fisher P. Spectroscopic study of the deformationpotential constants of group-Ill acceptor in germanium. Phys. Rev., 1970, v.2, p.2016-2099.

27. Лифшиц T.M., Надь Ф.Я. Фотопроводимость в германии, легированном примесями 5 группы, цри энергиях фотонов, меньших энергии ионизации цримесей. ДАН СССР, 1965, т.162, вып.4,с.801-803.

28. Коган Ш.М., Седунов Б.И. Фототермическая ионизация примесного центра в кристалле. ФТТ, 1966, т. 8, вып.II, с.2382-2388.

29. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н. Переходы электронов между возбужденными состояниями доноров в германии. Письма в ЖЭТФ, 1971, т.14, вып.2, с.98-101

30. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н. Длинноволновая ИК спектроскопия возбужденных состояний мелких доноров в Ge . Труды УП Уральской конференции по спектроскопии. г.Свердловск, 1971, с.71-72.

31. Гросс Е.Ф., Каррыев Н.А. Оптический спектр экситона. ДАН СССР, 1952, т.84, вып.6, с.471-474.

32. Вавилов B.C., Заяц В.А., Мурзин В.Н. Краткие сообщения по физике. Фотоионизация свободных экситонов в германии. 1971, вып.4, с.9-14.

33. Glover R.E., Tinkham М. Transmition of superconductingfilms at millimeter- mikrowave and infrared frequencies. Phys. Rev. 1956, v.I04, No 3, p. 844—845«

34. Biondi M.A., Garfunkel M.P., Thompson W.A. Millimeter-microwave studies of energy gap anisotropy in superconductors. Phys .Rev., 1964, v.I56, No 6A, p.I47I-I480.

35. Garfunkel M.P., Kays D., Spelding M. Effect of a magnetic field on photon absorption in superconducting Zinc for photonenergies up to 1,8 times the energy gap. Phys. Rev. 1969, v.185, No 2, p.501-505.

36. Тинкхам M. Введение в сверхпроводимость. -M.: Атомиздат,1980.

37. Mcknight S.W., Bean B.L., Perkowitz S. Far infrared laser spectroscopy of V^Si. Phys. Rev., 1979, v.BI9, No 5,p.1457-1442.

38. Kogan Sh. M., Lifshits T.M. Photoelectric spectroscopy -a new method of analysis of impurities in semiconductors. Phys. St. Sol., 1977, v.A59, p.11-59.

39. Fetterman H.R., Larsen D.M., Stillman G.E., Tannenwald P.E., Waldman J. Field- dependent central-cell corrections in GaAs by laser spectroskopi. Phys. Rev. Lett., 1971» v.26,1. No 16, p.975-978.

40. Afrsar M.N. The use of high magnetic fields for characterization of impurities of epitaxial GaAs. Microelectron. J., 1982, v.I5, No I, p.15-20.

41. Валетин В.М., Иванов В.Ю., Лифшиц Т.М., Торопов А.И. Химический состав мелких доноров в нелегированных слоях арсенида галлия, выращенных методом газотранспортной эпитак-сии. Электронная техника, 1980, сер.б, Материалы, вып.2 (139), с.59-62.

42. Абакумов В.Н., Перель В.И., Яссиевич И.Н. Связывание электронов и дьгрок в экситоны. ЖЭТФ, 1980, т.78, вып.З, с.1240-1252.

43. Абакумов В.Н., Перель В.И., Яссиевич И.Н. Захват носителей заряда на цритягивающие центры в полуцроводниках. ФТП, 1978, т.12, вып.1, с.3-32.

44. Князьков Б.Н., Яновский М.С. Модулятор для квазиоптической линии передачи. Авт.свид. № 399026, Бюллетень изобретений, 1974, вып.33, с.19-21.

45. Яновский М.С., Князьков Б.Н., Кулешов Е.М. Поляризационные аттенюаторы для квазиоптического тракта. Изв.ВУЗов СССР, Радиоэлектроника, 1974, т.17, вып.1, с.49-54.

46. Яновский М.С., Князьков Б.Н. Поляризационный квазиоптический фазовращатель. Изв.ВУЗов СССР. Радиоэлектроника, 1970, т.13, вып.II, с.1199-1204.

47. Гольцман Г.Н. Простой метод стабилизации мощности субмиллиметрового спектрометра. ПТЭ, 1972, вып.1, с.136-137.

48. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Птицина Н.Г. Материалы четвертой зимней школы по физике полупроводников, ЛФТИ им.А.Ф. Иоффе, Ленинград, 1972, с.157-180. Субмиллиметровая спектроскопия полупроводников. ЖЭТФ, 1973, т.64, вып.2, с.587-607.

49. Гольцман Г.Н., Елантьев А.И., Окунев О.В., Орлова С.Л.

50. Простой стабилизированный генератор на ЛОВ миллиметрового диапазона. Тезисы докладов X Всесоюзной конференции "Электроника СВЧ",Минск,1983, с.95-96.

51. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Птищна Н.Г. Исследование свободных экситонов в Ge и их конденсации на субмиллиметровых волнах. ЖЭТФ, 1976, т.70, вып.1, с.224-234.

52. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Елантьев А.И. Энергетический спектр доноров в GaAs и Ge и влияние на него магнитного поля. ШЭТФ, 1977, т.72, вып.З, с.1062-1080.

53. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Мултановский В.В., Птицина Н.Г. Субмиллиметровые исследования захвата носителей заряда на цримесные центры в германии. Труды П Всесоюзного симпозиума по технике мм и субмм волн. Харьков,1978, с.64-65.

54. Гольцман Г.Н., Птицина Н.Г., Ригер Е.Р. Высокочастотная модуляция ЛОВ и измерение релаксационных процессов на субмиллиметровых волнах. Труды X Всесоюзной межвузовской конференции "Электроника СВЧ", Минск, 1983, с.93-94.

55. Гершензон М.Е., Кошелец В.П. Исследование сверхцроводящих свойств пленок Fb и НШ , полученных методом высокочастотного катодного распыления. ШТФ, 1980, т.50, вып.З,с.572-576.

56. Борн М., Вольф Э. Оптика.-М.: Наука, 1970,с.687.

57. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Семенов А,Д. Субмиллиметровый спектрометр на лампах обратной волны для измерения пропускания сверхпроводящих пленок. ПТЭ, 1983,вый^, с.850-855.

58. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Семенов А.Д. Субмиллиметровая ЛОВ-спектроскопия сверхпроводников. Тезисы докладов Ш Всесоюзного симпозиума по технике мм и субмм волн. г.Горький, 1980, с.232-233.

59. Baldereschi A., Lipari N.O. Spherical model of shallow acceptor states in semiconductor. Phys.Rev., 1973» v. B8, No 6, p.2696-2709.

60. Baldereschi A., Lipari N.O., Cubic contributions to the spherical model of shallow acceptor states.,Phys.Rev.,1974, v. B.9, No 4, p.1525-1539.

61. Feher G., Hensel J.C., Gere E.A. Paramagnetic resonance absorption from acceptors in Si. Phys.Rev.Lett., I960, v.5, No 3»р.зод-зи-г'

62. Б1ф Г.Л., Пикус Г.Е. Симметрия и деформационные эффекты в полупроводниках. -М.: Наука, 1972.

63. Yafet Y., Thomas D.G. Zeeman effect of bound excitons in gallium phosphide. Phys. Rev., 1963» v.131, No 6,p.2405-2408.

64. Stillman G.E., Larsen D.Mv, Wolfe G.Ml "Mass anomali" in Zeeman effect of GaAs donor 2p levels. Phys. Rev. Lett., 1971» v.27, No 15, p.989-992.

65. Dana Secombe S., Korn D.Ivl. High rezolution photoconductivity studies of residual shallow donors in ultrapure Ge. Sol.St. Comm. 1972, v.II, No 10, p.1539-154-5.

66. Soepahgkat N.P., Fisher P. Transverse Zeeman effect of the excitation spectra of boron and thallium impurities in germanium. Phys.Rev., 1973, v.B8, No 2, p.870-893.

67. Tokimoto H., Jshiguro T. Magnetoacoustic resonance attenuation in Ga-doped Ge. Phys.Rev., 1977, v.B15, No 9,p.2099-2117.

68. Butler N.R., Fisher P. Further aspects of the piezospectro* scopy of singly ionized Zn in Ge. Phys.Rev., 1976, v.B13, No 12, p.5465-5475.

69. White J.J. Effects of external and internal electric fields on the boron acceptor states in silicon. Cani. J. Phys.,1967, v.45, No 10, p.2695-2717« Absorptioniine broadening in boron-doped siiicon. Can.J.Phys. 1967, v.45, No 10,p.2797-2804.

70. Гершензон Б.М., Гольцман Г.Н., Птицина Н.Г. Время жизни носителей в возбужденных состояниях мелких примесей в германии. Письма в ЖЭТФ, 1977, т.25, вып.12, с.574-579

71. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н. Птицина Н.Г. Заселенность и время жизни возбужденных состояний мелких цримесей в германии. ЖЭТФ, 1979, т.76, вып.2, с.711-723.

72. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н. Эффект Зеемана возбужденных состояний мелких доноров в Ge . 1972, т.6, вып.З, с.580-582.

73. Fletcher R.C., Yager W.A., Merrit F.R. Observation of guantum effects in cyclotron resonance. Phys.Rev., 1955, v.10J(£ No 2, p.747-748.

74. Hensel J.C. Quantum effects in cyclotron resonanceof holes in germanium. Bull. Am. Phys.Spc., 1961, v.6, Ко 1,p.115-116.

75. Sticler I.I., Zeiger H.I., Heller G.S. Quantum effects in Ge and Si. Phys.Rev., 1962, v.127, Ho 4, p.1077-1084.

76. Hensel I.C. Microwave combined resonances in germaniums g-factor of the free hole. Phys.Rev.Lett., 1963, v.21, No 9, p.983-990.

77. Ge in feign magnetic field up to 330 kG. J. Phys.Soc«Jap.,1975, v.39, No 1, p.148-151.

78. Zeiger H., Rauch C. Cross modulation of DC resistance by microwave cyclotron resonance. J.Phys#Chea.Sol,, 1959,v.8, No 3, p.496-498.

79. Kaplan R. A method for the observation of cyclotron resonance at millimeter wavelengths. Sol.St.Coram,,1965,v.3,No 1,p.35-58.

80. Гершензон E.M., Гурвич Ю.А., Птицина Н.Г., Орлова С.Л.

81. Об индикации циклотронного резонанса по изменению статической проводимости. ФТТ, 1967, т.9, вып.4, с.691-698. Особенности наблюдения циклотронного резонанса по изменению статической проводимости. ФТТ, 1968, т.10, вып.1, с.193-197.

82. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н. Кагане М.Л. Энергетический спектр акцепторов в и влияние на него магнитного поля. ЖЭТФ, 1977, т.72, вып.4, с.1466-1479.

83. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Гурвич Ю.А., Орлова С.Л. Птицина Н.Г. Узкпполосный детектор на горячих электронах в германии. Радиотехника и электроника, 1971, т.16, вып.8, с.1447-1455.

84. Gershenzon Е.М., Goltsman G.N., Orlov L.A.r Ptitsina N.G. Investigation of relaxation donor excited states in Ge. Proc. 13th Intern. Conf. Phys.Semicond.,Rome, 1976,p.631-633.

85. Hensel I.C. Swzuki K. Quantum resonances in the valence band in Ge. II . Cyclotron resonance in uniaxially stressed Ge. Phys.Rev., 1974, v.B9, No 12, p.4219-4257.

86. Рашба Э.И. Комбинированный резонанс в полупроводниках.УВД, 1964, т.84, вып.З, с.557-578.

87. Бир Г.Л., Бутиков Е.И. Пикус Г.Е. Комбинированный резонанс на дырках в полупроводниках типа Ge и Si . фТТ; 1967, т.9, вып.4, с.1068-1077.

88. Wallis R,P,,Bowlden H#I. Theory of the valence band structure of germanium in an external magnetic field. Phys.Rev.,1960, v.118, No 2, p.456-461.

89. Evtunov V» Valence bands of germanium and silicon in an external magnetic field. Phys.Rev.,1962,v.125, No 7,p.1869-1879

90. Suzuki К*, Hensel I*C# Quantum resonances in the velence bands of Ge. I, Theoretical considerations. Phys.Rev.,1974, v. B9, No 12, p.4184-4218.

91. Гершензон E.M., Гольцман Г.Н., Кагане M.Jl. Наблюдение резо-нансов свободных носителей в p-Ge на субмиллиметровых волнах. ФТТ, 1978, т.20, вып.4, с.993-1004.

92. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Елантьев А.И., Кагане М.Л., Орлов Л.А., Птицина Н.Г. Субмиллиметровая спектроскопия примесей в германии. Труды I всесоюзного симпозиума по технике мм и субмм волн, Москва, 1976, с.42-45.

93. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Елантьев А.И., Кагане M.J1. Энергетический спектр мелких доноров и акцепторов в германии и влияние на него магнитного поля. Изв.АН СССР, 1978, т.42, вып.6, с.1142-1148.

94. Сидоров В.И., Лифшиц Т.М. Фотопроводимость в Ge , легированном примесями Ш группы, обусловленная оптическим возбуждением примесных центров. ФТТ, 1966, т.8, вып.12, с.2498-2500

95. Haller Е.Е., Hansen W. High resolution fourier transform spectroscopy of shallow acoeptors in ultra-pure germanium. Sol.St.Comm.,1974, v.15t Ho 5, p*687-692

96. Huntington H.B. The elastio constants of crystals* Sol.St.

97. Phys. 1958, v.7.Acad. Press,N.Y.,p*213-351

98. Быкова E.M., Лифшиц Т.М., Сидоров В.И. Фотоэлектрическаяспектроскопия, полный качественный анализ остаточных примесей в полупроводниках. ФТП, 1973, т.7, вып.5: с.986-992.

99. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Емцев В.В., Машовец Т.В.,

100. V.140A, Ho 6, p.2183-2199.

101. Honig A., Lagnado N. Intrinsic photoconductivity dependence on electron spin polarization in silicon. Proc.lOth Intern, conf.Phys.Semicond., Boston, 1970, p.809-814.

102. Dean P.I«, Haynes I.R., Flood W.F. New radiative recombination involving neutral donorsjand acceptors in Si and Ge. Phys. Rev., 1967, v.161, No 2, p.711-729.

103. Lampert M.A. Mobile and immobile effective massparticle complexes in nonmetalic solids. Phys, Rev, Lett., 1958, v.1, No 5, p.450-453.

104. Taravella G., Areas Rh., Pajot B. New results on the Zeeman effect of phosphorus in silicon. Sol. St.Comm., 1973, v.13,1. No 3, p.353-354.

105. Lee N., Larsen D.M., Lax В» Exiton levels in a magnetic field. J .Phys .Chem. Sol. 1973, v.34, No 7, р.Ю59-Юб5.146«, Garstang R.F. Atoms in high magnetic fields. Repots on progress in physics, 1977, v.40, No 1, p.105-154.

106. Yafet X., Keyes R.W., Adams E.N. Hydrogen atom in a strong magnetic field. J.Phys.Chem.Sol., 1956, v.1, Ко 1,p.137-142.

107. Wallis R.F., Boulden H.J. Theory of impurity photo-ionization spectrum of semiconductors in magnetic fields. J.Phys.Chem.Sol.1958, v.7, No 1, p.78-88.

108. Boyle W.S.,Howard R.E., Transition to the high field limit in the Zeeman spectra of germanium donors. J.Phys.Chem. Sol., 1961, v.19, No 1, p.181-188.

109. Fritshe L. On the theory of excitons in high magnetic field. Phys.St.Sol., 1969, v.34, No 1, p.195-205.

110. Smith E.R., Henri R.W., Surmelian G.L., O'Connel R.F.»Royago-pal A.K. Energy spectrum of the hydrogen atom in a strong magnetic field. Phys.Rev., 1972, v Db, Ho 11,p.3700-3701.

111. Rau A.R.P., Spruch L. Energy levels of hydrogen in magnetic fields of arbitrary strength. Astrophys. J., 1976, v.207B, Ho 3, p.671-679.

112. Mueller R.P., Rau A.R.P., Spruch L. Statistical model of atoms in intense magnetic fields. Phys.Rev.Lett.» 1971, v.26, Ho 9, p.1136-1142.

113. Praddaude M.C., Energy levels of hydrogen like atoms in a magnetic field. Phys.Rev., 1972, v.6A, Ho 4, p.1321-1326.

114. Shinada M., Akimoto 0., Hasegawa H0 Tanaka K. On the nodal surfaces of hydrogen eigenfunction in a magnatic field.

115. J.Phys.Soc.Japan, 1970, v.28, Ho 4, p.975-980.

116. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Птицина Н.Г. Исследование возбужденных состояний доноров в GaAs в фгпэ 1973, т.7, № 10, с.1870-1873.

117. Благосклонская Л.Е., Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Елантьев А.И. Воздействие сильного магнитного поля на спектр доноров в inSb . ФГП, 1977, т.II, вып.12, с.2373-2375.

118. Благосклонская JI.E., Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Елантьев А.И. Влияние сильного магнитного поля, на спектр доноров в GaAs и InSb . Изв. АН СССР, 1978,т.42, вып.б, с.1149-1153.

119. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н. СУбмиллиметровый эффект Зеемана на мелких примесных центрах в полупроводниках. Изв. АН СССР, 1983, т.47, вып.12, с.2350-2354.

120. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Мельников А.П. Об энергии связи носителя заряда с нейтральным примесным центром в германии и 1фемнии. Письма в ЖЭТФ, 1971, т.14, вып.б,с.281-283.

121. Гольцман Г.Н., Птицина Н.Г., Ригер Е.Р. Оже-рекомбинация равновесных и горячих носителей на мелких примесях вСгВ. Труды У Всесоюзного симпозиума |( Плазма и неустойчивости в полупроводниках'^ г.Вильнюс, 1983, с.51-52.

122. Александров В.Н., Астахова Е.Ф., Гершензон Е.М., Мельников А. П. Об ударной нейтрализации Н""-подобных центров в полупроводниках. ФТП, 1977, т.II, вып.1, с.79-84.

123. Александров В.Н., Мельников А.П., Гершензонн Е.М., Рабинович Р.И., Серебрякова Н.А., Заяц В.А., Товмач Ю.В. Спектры примесных комплексов типа Н~-Н+ и псевдопересечения молекулфных термов в полупроводниках. Письма в ЖЭТФ, 1978, т.28, вып.З, с.226-229.

124. Гершензон Е.М., Мельников А.П., Рабинович Р.И., Серебрякова Н.А. Примесные Н~-подобные центры и обуслсвлэнные ими молекулярные комплексы в полуцроводниках. УШ, 1980, т.132, вып.2, с.353-378.

125. Taniguchi М., Hirano М., Narita S. Very shallow trapping state in doped germanium. Phys.Rev.Lett., 1975» v.35,fto 14» p.1095-Ю98.

126. Narita S., Taniguchi M. Unaxial stress effect ofi the electron affinity of D~*state in germanium. Phys.Rev.Leit., 1976, v.36, No 11, p.913-916.

127. Taniguchi M., Narita S., Kobayashl M. Formation of D~-complexes and D~ band in germanium. J.Phys.Soc.Japan,1978, v.45, No 3, p.545-557.

128. Taniguchi M., Narita S. Isolated D"" states and D~ complexes in germanium in magnetic field. J. Phys.Soc. Japan,1979, v.47,Nn 5, р.1503-15Ю.

129. Pavlov-Verevkin V.B.,Zhilin8ku B.I. Neutral hydrogen-like system in a magnetic field. Phys.Lett., 1980, v.78A, Mo 3, p.244-246.

130. Wunner G., Ruder H#fHerold H.Comment on the effect of the proton mass on the spectrum of hydrogen atom in a very strong magnetic field. Phys.Lett.,1980,v.79A, No 2,p.159-162.

131. Pridrich H. Bound-state spectrum of the hydrogen atom in strong magnetic field. Phys.Rev., 1982, v.A26, No 4,p.1827-1838.

132. Authony Jj'.A. , Webster L. Atomic hydrogen in a uniform magnetic field; Low-lying energy levels for field below 109 G. Phys,Rev., 1979, v.Aiy, No 4, p.1629-1641

133. Simola G., Virtamo G. Energy levels of hydrogen atoms in a strong magnetic field. J.Phys. 1978, v.B11, No 19, p.3309-3322.

134. Anglie C., Peutsch C. Semi-classical approach to the strongly magnetized hydrogen atom. Phys.Lett., 1978, w.A64, No 5, p.357-360.

135. Ponk R.I., Tracy P.H. Wrigth P.C., Tomkins P.S. Atomic diamagnetism guasi-Landau spectrum near the ionization threshold. Phys.Rev.Lett., 1978,v.40, No 17,p.1366-1369.

136. Lee N., Larsen D.M.,Lax P. Field dependent central cell correction in germanium in a magnetic field.J.Phys.Chem.Sol.,1973, v.34»No 11, p.1817-1825.

137. Lee N., Larsen P.M., Lax B. Odd parity donor levels ofgermanium in a magnetic field. J.Phys.Chem.Sol,1974,v.351. Но 3, p.401-407.

138. Hisida Y., Horii R. Shallow donor levels of germanium ina intermediate magnetic field. J.Phys.Soc.Jap., 1971, v.31, Ho 3, p.776-782.

139. Freeman R.R., Economou H.P., Bjorklund G.C., Lu K.T. Observation of electronic~field?induced resonanses abovethe ionisation limits in a one-electron atom. Phys.Rev.Lett., 1978, v.41, Ho 14, p.1463-1467.

140. Kaplan R. Donor impurities in InSb in high magnetic field. J.Phys.Soc.Jap.(Suppl), 1966, v.21, Ho 5, p.249-253.

141. Kaplan R. Optical spectra of donor impurities in InSb in high magnetic field. Phys.Rev., 1969, v.181, Ho 4,p.1154-1162.

142. Демешина А.И., Мурзин B.H., Умаров Л.М. Длинноволновые инфракрасные спектры поглощения антимонида индия п-типа. ФТП, 1972, т.6, вып.4, с.609-613.

143. Stillman G.E., Wolf С.М., Dimmock J.O. Magnetospectroscopy of shallow donors in GaAs. Sol.St.Comm., 1969, v.7, Ho 6,p.921-925.

144. Chamberlain J.M., Ergun Н.Б., Gerring K.A., Stradling R.A. Far-imfrared photoconductivity of the shallow donors in n-GaAs and n-InF>.Sol.St.Comm., 1971, v.9, Ho12,p.1563-1566.

145. Harita S., Miyao M. Shallow donor states in high purity GaAs in magnetic field. Sol.St.Comm., 1971, v.9, Ho 18, p.2161-2165.

146. Stillman G.E., Larsen D.M., Wolf G.M. "Mass anomaly" in the Zeeman effect of GaAs donor 2p levels. Phys.Rev.Lett., 1971, v.27, Ho 11, p.989-993

147. Kaplan R., Kinch M.A., Scott W. Magnetic field effects on hydrogenic donor states in GaAs.Sol.St.Coram., 1969,v.7, No 7, p.883-886.

148. Skolnic M.S., Carter A.C., Couder Stradling R.A.

149. A high-precision study of excited^state transitions of shallow-donors in semiconductors. J.Opt .Soc .Ain., 1977,v.67, No 4, p.947-951.

150. Kichar P., Fautner E., Bauer G. Doping dependence of high-field donor spectra in InSb. J.Phys, 1977, v.C10, Wo 12, p.3577 3587.

151. Kaplan R., Cooke R.A., Stradling R.A., High magnetic field studies of donor exitation spectra in InSb. Sol.St.Comm., 1978, v.26, No 8, p.741-744.

152. Muro K., Nisida Y. Optical transition between excited states of shallow impurities in germanium. J.Phys.Soc.Jap., 1973, v.34, No 2, p.563-564.

153. Pajot B., Merlet F., Taravella G. Quadratic Zeeman effect of donor lines in Si. II Comparison with experiment. Can.J. Phys., 1972, v.50, No 9, p.2186-2193.

154. Golka J. Absorption of infrared radiation by neutral donor-pair molecules in III-Y and II-YI compounds. J. Phys.,1974, v.7, E'o 22, p.407-410.

155. Rowseel K.M., O'Connell R.F. Semiconductros impurity and exciton levels in a magnetic fields.J.Phys.Chem.Sol.,1974, v.35, No 11, p.1429-1431.

156. Гершензон E.M., Орлова Л.А., Птицина Н.Г. Спектры поглощения цри переходе электронов между возбужденными состояниями примесей в германии.Письма в ЖЭТФ, 1975,т.22,вып.3,с.207-210.

157. Püjot В., Merlet Р., Taravella G. Ph.Arcas. Quadratic Zeeman effect of donor lines in Si. I.Theory. Can. J. Phys., 1972, v.50, Ho 6, p.1106-1113.

158. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика (нерелятивистская теория). М., Физматгиз., 1963.

159. Lax М. Cascade capture of electrons in solids. Phys.Rev., I960, v.119, No 4, p.1502-1523.

160. Ascarelly G., Rodrigues S. Recombination of electrons and donors in n-type germanium. Phya.Rev., 1962, v.124, Ко 4, p.1321-1328.

161. Ascarelly G., Broun S.C. Recombination of electrons and donors in n-type germanium. Phys.Rev.,1960,v.120, No 5, p.1615-1626.

162. Belesnay P., Pataki G. Remarks on the recombination of electrons by ionized impurities. Phys.St.Sol., 1966, v.13, До 2, p.499-511.

163. Tomson J.J. Recombination oí" gaseons ions, the chemical combination of gases and monomolecular reactions. Phyl.Mag., 1924, v.47, Ко 2, p.237-378.

164. Абакумов В.Н., Яссиевич И.Н. Сечение рекомбинации электрона на положительно заряженном центре в полупроводниках. ЖЭТФ, 1976, т.71, вып.2, с.657-664.

165. Абакумов В.Н., Перель В.И., Яссиевич И.Н. Теория захвата электронов на притягивающие центры в полупроводниках при фотовозбуждении. ЖЭТФ, 1977, т.72, вып.2, с.674-686.

166. Питаевский Л.П. Рекомбинация электронов в одноатомном газе. ЖЭТФ, 1962, т.42, вып.4, с.1326-1329.

167. Абакумов В.Н., Крещук H.H., Яссиевич И.Н. Захват носителей на притягивающие центры в сильных электрических полях. ФТП, 1978, т.12, вып.2, с.264-272.

168. Годик Э.Э. Быстрые электронные процессы в полупроводниках. Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. Москва, 1980.

169. Horton P., Braggins Т., Levinstein Н,э Recombination of electrons at ionised donors in silicon at low temperatures. Phys.Rev.Lett., 1973, v.30, No 3, p.488-489.

170. Koenig S.H., Broun R.D., Shillinger W. Electrical conduction in n-type germanium at low temperatures. Phys.Rev., 1962, v.128, No 4, p.1668-1696.

171. Кауфман С.А., Куликов K.M., Лихтман Н.Д. Рекомбинация свободных носителей на примесях Ш и У группы в германии. ФТИ, 1970, т.4, вып.4, с.129-133.

172. Банная В.Ф., Гершензон Е.М., Гурвич Ю.А., Ладыжинский Ю.П., фукс Т.Г. Время жизни фотоносителей, разогретых светом, в р- Ge. ФТП, 1973, т.7, вып.10, с.1307-1311.

173. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Мултановский В.В., Птицина Н.Г. Захват фотовозбужденных носителей заряда на мелкие примесные центры в германии. ЖЭТФ, 1979, т.77, вып.Ю, с.1450-1462.

174. Рыбкин С.М. Фотоэлектрические явления в полупроводниках. М., Физматгиз, 1963.

175. Перель В.И., Карпус В. Каскадный захват носителей в полупроводниках в динамическом режиме. ФТП, 1982, т.16, вып.12, с.2129-2135.

176. Бесфамильная В.А., Остробородова В.В., Шлита Л.М. О рекомбинации дьфок на мелких акцепторах в Ge • ФТД, 1968, т.2, вып.7, с.1057-1068.

177. Блейкмор Д.С. Соотношение между временем жизни носителей и сечением захвата в примесном фотопроводнике на примере кремния, легированного индием. Труды IX Международной конференции по физике полупроводников, М.:Наука, 1968, с.514-517.

178. Taniguchi М., Karita S. D~-state in germanium. J.Phys.Soc. Jap., 1977, v.43, No 5, p.1262-1269.

179. Cooke W.E., Gallagher T.F. Dependence of rydberg-state field-ionisation treshold on m. Phys.Rev*,1978, v.A17,No 4,p.1226-1228.1.ttman M.G., Rash M.M., Kleppner D. Field-ionisation process in excited atoms. Phys.Rev.Lett», 1978, v.41, No 1, p.103-107.

180. Гершензон E.M., Гинзбург M.И., Гурвич Ю.А., Орлов A.A., Орлова С.Л. Влияние свободных электронов на ширину спектральных линий мелких примесей в германии. ФТП,1979, т.13,вып.II, с.2253-2258.

181. Гантмахер В.Ф., Зверев В.Н. Фотокинетические магнитопримес-ные осцилляции в германии при гелиевых температурах. ЖЭТФ, 1976, т.71, вып.12, с.2314-2324.

182. Letho A., Proctor W.G. Delayed avalanche breakdown and donor excited state lifetimes. J,Phys.C., 1977, v.10,1. No 11, p.L481-L496.

183. Гершензон E.M., Гольцман Г.H., Птицина H.Г., Семенов А.Д.

184. Исследование неравновесной заселенности возбужденных состояний мелких доноров в германии при примесном пробое. Труды Ш Всесоюзного симпозиума"Плазма и неустойчивости в полупроводниках", 1977, с.109-110.

185. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Птицина Ы.Г. Орлов Л.А. Заселенность возбужденных состояний мелких примесей в германии. Изв.АН СССР, 1978, т.42, вып.6, с.1154-1159.

186. Мешков C.B., Рашба Э.И. Вероятности безизлучательных переходов в акцепторных центрах. ЖЭТФ, 1979, т.76, вып.6,с.2206-2217.

187. Мешков С.В. Безизлучательные переходы в примесных центрах с участием коротковолновых фононов. ФТТ, 1979, т.21, вып.4, C.III4-III8.

188. Блэкмор Дк. Статистика электронов в полупроводниках. М.: Мир, 1964.

189. Frenkel Ya.I. In the transition of light into heat in solids II. Phys.Rev., 1931, v.37, Ho 17, p.1276-1294.

190. Wannier G.H. The structure of electronic excitation levels in insulating crystals. Phys.Rev., 1937, v.52, No 1,p.191-197.

191. Mott N.F. Conduction in polar crystals II, the conductive band and ultra-violet absorption of alkali-halid crystals. Trans,Farad.So с., 1938, v.34, Ho 3, p.500-506.

192. Mc Lean Т.P., Louid.on R., Exciton energy levels in germanium and silicon. J.Phys.Chem.Sol., 1060. v.13, Ко 1, p. 1-9.

193. Зверева Г.А., Макаров В.П. К теории непрямых экситонов в германии. ФТТ, 1975, т.17, вып.12, с.3270-3277.

194. Гузеев Н.В., Заяц В.А., Кононенко В.Л., Мандельштам Т.С., Мурзин В.Н. Субмиллиметровые спектры поглощения свободных экситонов в ультрачистом Ge . Щ1, 1974, т.12, вып.8, с.1633-1637.

195. Мурзин В.Н. О возбужденных состояниях непрямого экситона в германии. Краткие сообщения по физике, 1977, № 2, с.14-20.

196. Altarelly M., Lipary N.O. Theory of exciton in semiconductors Proс.XIII Int.Conf.Phys.Semicond.,Rome,1976, p.811-820

197. Edmonds A.R. Angular Momentum in Quntum Mechanics, Princeton, N.Y., i960.250* Lipary N.O., Baldereschi A. Energy levels of indirectexcitons of semiconductors with degenerate bands. Phys.Rev., 1971, v.B.3., No 8, p.2497-2503.

198. Lipari N.O., Altarelli M.A., Tosatti E. Interpretation of far-infrared absorption spectra in germanium. Sol.St.Comm., 1977, v.21, No 6, p.979-982.

199. Lipary N.O.»Altarelli M.A. Theory of indirect excitons in semonductors. Phys.Rev., 1977, v.33.15, Ko 12,p.4883-4897.

200. Kane E.O. Exciton dispersion in degenerate bands. Phys.Rev., 1975, V.B.11, N0 9, p.3850-3856.

201. Prova A., Thomas G.A., Miller R.E., Kane E.O. Mass reversai effect in the split indirect exciton of Ge. Phys.Rev.Lett., 1975, V.34, No 18, p.1572-1575.

202. Altarelli M.A., Lipari N.O. Exciton dispersion in semiconductors with degerate bands. Phys.Rev., 1977, v.B.15, N0 12, p.4898-4907.

203. Elliott R.I. Intensity of optical absorption by excitons, Phys.Rev., 1957, v,108, No 5, p.1384-1389.

204. Nishino T., Takeda M., Hamakawa J. Indirect Exciton absorption in germanium. J.Phys.Soc.Jap., 1974, v.37, Ho 4,p.1016-1023.

205. Capizzi M#, Evangelista P., Prova A. Valley-anisotropy splitting of indirect exciton in Ge and Si. Proc.XIII Int. Oonf.Phys.Semicond.,Rome,1976,p.857-860,

206. Thomas G.A., Prova A., Hensel I.C. Miller R.E., Lee P.A. Collision broadening in the exciton gas outside the electron-hole droplets in Ge.Phys.Rev.,1976,v.B13,No 5,p.1692-1704.

207. Гросс Е.Ф., Сафаров В.И., Титков А.Н. Шлимак Н.С. Наблюдение возбужденного состояния и экспериментальное определение энергии связи непрямого экситона в Ge . Письма в ЖЭТФ.1971, т.13, вып.6, с.322-326.

208. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н.,Птицина Н.Г. Наблюдение спектра свободных экситонов на субмиллиметровых волнах. Письма в ЖЭТФ, 1972, т.16, вып.4, с.228-231.

209. Murzin V.N., Zayats V.A., Kononenko V.L. The far-infrared study of exciton and electron-hole drops absorption inge rmanium•Pro c.XI Intern.Conf.Phy s.Semi с ond.,War sz awa,1972, p.678-681.

210. Гершензон E.M., Гольцман Г.Н., Птицина Н.Г. Энергетический спектр свободных экситонов в Ge. Письма в ЖЭТФ, 1973, т.18, вып.З, с.160-163.

211. Вавилов B.C., Гузеев Н.В., Заяц В.А., Кононенко В.Л., Мандельштам Т.С., Мурзин В.Н. Спектры фотовозбуждения свободных экситонов субмиллиметровым излучением в "ультрачистом" германии. Письма в ЖЭТФ, 1973, т.17, вып.4, с.480-483.

212. Kononenko V.L., Handel'stam T.S., Murzin V.N.»Vavilov V.S., Zayats V.A. Excitation spectra and phase transition of excitons in ultrapure germanium. Proc.XII Int.Conf.Phys. Semicond.,Stuttgart, 1974, p.152-154.

213. Гавриленко В.И., Кононенко В.Л., Мандельштам Т.С.,Мурзин В.Н. Спектры фотовозбуждения непрямых экситонов в германии в области 2,0-2,6 мэВ. Краткие сообщения по физике, 1975, вып.12, с.9-12.

214. Сидоров В.И., Покровский Я.Е. Субмиллиметровая экситонная фотопроводимость в германии. ФТП, 1972, т.6, вып.12,с.2405-2407.

215. Timusk Т. Par-infrared absorption study of exciton ionization in germanium. Phys. Rev., 1976, v. B.13, Ко 12,p.3511-3514.

216. Buchanan M., Timusk T. The far-infrared absorption of excitons in Ge. Phoc. XIII Int.Conf.Phys. Semicond., Rome, 1976, p.821-824.

217. Pokrovsky Y.E. Condensation of non-equilibrium change carriers in semiconductors. Phys. St. Sol, 1972, v. A11, No 2,р.385-4Ю.

218. Райе Т., Хенсел Дж., Филипс Т., Томас Г. Электронно-днроч-ная жидкость в полупроводниках, М.: Мир, 1980.

219. Покровский Я.Е., Свистунова К.Н. Возникновение конденсированной фазы неравновесных носителей заряда в германии. Письма в ЖЭТФ, 1969, т.9, вып.5, с.436-440.

220. Pokrovsky Y.E. Exiton condensation in semiconductors. Proc. XI Int.Conf.Phys.Semicond., Warszawa, 1972, p.69-75.

221. Westervelt R., Lo Т.К., Staêhli J.L., Jeffries C.D. Decay kinetics of electron-hole drop and free exciton luminescence in Ge: evidence for large drops. Phys.Rev.Lett., 1974,v.32, No 11, p.1051-1054.

222. Fujii K., Otsuka E. Time-resolved analysis of infrared plasma absorption due to electron-hole drop in germanium. Sol.St.Comm., 1974, v.14, No 8, p.763-768.

223. Hensel J.C., Phillips T.G., Rice T.M. Evaporation of metallic exciton droplets in optically pumped Ge. Phys. Rev.Lett., 1973, v,3o, Ho 4, p.227-23o*

224. Me Droddy J.C., Voos M., Christensen 0. Accurate measure-* ment of the work function of electron-hole drops in germanium. Sol.St.Comm., 1973, v.13, No 15, p.1801-1804.

225. Thomas G.A., Phillips T.G., Rice T.M., Hensel J.C. Temperature-dependent luminescence from the electron-hole liquid in GeT Phys.Rev.Lett, 1973, v.31, No 5, P*386-389.

226. Thomas G.A., Rice T.M., Hensel J.C. Temperature dependence of chemical potential of electron-hole liquid in Ge. Proc. XII Int.Conf.Phys.Semicond., Stuttgart, 1974, р.Ю5-Ю8.

227. Benoit âla Guillaume С., Voos M. Electron-hole drops in pure Ge. Phys.Rev,, 1973, v.B 7, No 5, p.1723-1724.

228. Benoit a la Guillaume C. Voos Ы. Luminescence line shape of free excitons in pure Ge. Sol.St.Comm, 1973, v.12,No 11, p.1257-1260.

229. Lax M., The influence of lattice vibrations on electronic transitions in solids. Proc.Photoconductivity Conf., Atlantic City, 1954, p.111-145.

230. Липнин А.А. Связывание и распад экситона Мотта на фоно-нах и примесных центрах. ФТГ, 1961, т. 3, вып. II,с.2322-2330.

231. Barrou J., Heckermann М.Н., Collet J., Brousseau M. Binding probability of free electrons and free holesinto V/annier-Mott exciton in nonpolar semiconductors. J.Phys.Chem.Sol., 1973, v.34, 8, p.1567-1577.

232. Barrow J., Heckermann Me, Brousseau M. Determination experimentale du coefficient de formation d'excitons dans le silicium. Phys.St.Sol., 1964, v.6, Ко 3,p.571-580.

233. Putley E.H. Par-infrared photoconductivit y.Phys.Stat.Sol. 1964, v.6, No 2, p.571-598.

234. Barrie R., Nishikawa K. Phonon broadening of impurityspectral lines. II application to silicon. Canad.J.Phys. 1963, v.41, No 11, p.1823-1835.

235. Вавилов B.C., Заяц В.А. Мурзин B.H. Резонансное поглощение, рассеяние и излучение электронно-дырочных капель в германии в области плазменной частоты. Письма в ЖЭТФ, 1969,т.10, вып.8, с.304-308.

236. Покровский Я.Е., Свистунова К.И. Рассеяние света каплями конденсированной фазы неравновесных носителей заряда в германии. Письма в ЖЭТФ, 1971, т.13, вып.6, с.293-297.

237. Багаев B.C., Пенин Н.А., Сибельдин Н.Н., Цветков В.А. Влияние температуры на условия конденсации экситонов в германии. ФТГ, 1973, т.15, вып.II, с.3269-3272

238. Багаев B.C., Замковец Н.В., Келдыш Л.В., Сибельдин H.H., Цветков В.А. Кинетика конденсации экситонов в германии. ЖЭТФ, 1976, т.70, вып.4, с.1501-1520.

239. Astemirov T.A., Alekseev A.S., Bagaev V.S., Galkina T.I. , Penin N.A.,Sibeldin N.N.,Tsvetkov 7.A. Properties of electron-hole drops in germanium. Proc.XEI Int.Conf.Phys. Semicond., Stuttgart, 1974, p.32-33.

240. Багаев B.C., Сибельдин H.H., Цветков B.A. Поверхностное натяжение электронно-дырочной жидкости в германии. Письма вЖЭТФ, 1975, т.21, вып.4, с.180-183.

241. Гершензон Е.М., Ладыжинский Ю.П., Мельников А.П. 0 влиянии Д7А+-центров на процессы рекомбинации и рассеяния носителей в полупроводниках. ФТП, 1973, т.7, вып.6, C.III0-III7.

242. Нолле Э.Л. 0 рекомбинации через экситонные состояния в полупроводниках. ФТТ, 1967, т.9, вып.1, с.122-128.

243. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Мултановский В.В., Птицина Н.Г. Сечение связывания свободных носителей в экситоны в германии. Письма в ЖЭТФ, 1981, т.33, вып.II, с.590-593.

244. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Мултановскпй В.В., Птицина Н.Г. Кинетика субмиллиметровой фотопроводимости в германии при связывании свободных носителей в экситоны. Тезисы докладов Ш Всесоюзного симпозиума по мм и субмм волнам, Горький, 1980,с.231-232.

245. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Мултановский В.В., Птицина Н.Г. Кинетика связывания электронов и дырок в экситоны в германии. ЖЭТФ, 1983, т.84, вып.2, с.640-652.

246. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Мултановский В.В., Птицина Н.Г. Кинетика субмиллиметровой фотопроводимости полупроводников. Оптика и спектроскопия. 1982, т.52, вып.6, с.756-758.

247. Гершензон Е.М., Гольцман Г.Н., Птицина Н.Г. Кинетика примесной и экситонной фотопроводимости германия. Тезисы докладов II республиканской конференции по фотоэлектрическим явлениям в полупроводниках.Одесса, 1982, с.122-123.

248. Гершензон Е.М., Гершензон М.Е., Гольцман Г.Н., Семенов А.Д., Сергеев A.B. Разогрев квазйчастиц в сверхцроводящей пленке, находящейся в резистивном состоянии. Письма в ЮТФ, 1981,т.34, вып.5, с.281-285.

249. Гершензон Е.М., Гершензон М.Е., Гольцман Г.Н., Семенов А.Д., Сергеев A.B. Неселективное воздействие электромагнитного излучения на сверхпроводящую пленку в резистивном состоянии. Письма в ЮТФ, 1982, т.36, вып.7, с.241-244.

250. Гершензон Е.М., Гершензон М.Е., Гольцман Г.Н., Семенов А.Д. Сергеев A.B. Разогрев электронов в резистивном состоянии с сверхцроводника под действием электромагнитного излучения. ЮТФ, 1984, т.86, вып.2, с.758-774.

251. Gershenzon Е.М., Gershenzon М.Б., Gol'tsman G.N., Semenov A.D. Heating of electrons in superconductor in the resistive state due to electromagnetic"radiation. Sol.St.Comm.,1984 , v.50, Ho 3, p.207-212, 1984.

252. Альтшуллер Б.Л., Аронов А.Г. Затухание электронных возбуждений в металлах. Письма в ЖЭТФ, 1979, т.30, вып.II,с.514-518.

253. Oorak W.S., Satterwaite C.B. Atomic heats of normal andsuperconducting tin between 1,2° and 4,5°K.Phys.Rev., 1956, v.102, No 2, p.662-666.

254. Bardeen J., Cooper L., Schrieffer J. Theory of superconductivity. Phys.Rev., 1957, v.108, No 4, p.1175-1204.

255. Mattis D.C., Bardeen Theory of the anomalous skin effect in normal and superconducting metals. Phys.Rev., 1958, v.111, No 2, p.412-418.

256. Miller P.B. Surface impedance of superconductor. Phys.Rev., 1960, v.118, Wo 4, p.928-934.

257. Norman S.L., Douglass E.H. structure in the precursor absorb-tion in superconducting lead. Phys.Rev.Lett., 1966, V.17,1. No 16, p.875-877.

258. Norman S.-L»., Douglass ^.-W. New measurements of the electromagnetic absorbtion spectrum of superconducting lead. Phys. Rev.Lett., 1967, v.18, No 10, p.339-340.

259. Norman S.L. Par infrared absorption spectra of thick superconducting films. Phys.Rev., 1968, v.167, *>o 2, p.393-407.

260. Giaver 1. Electron tunneling between two superconductors. Phys.Rev.Lett., i960, v.5, No 7, p.464-466.

261. Levine l.L. Dependence of superconducting energy gap on transport current by method of electron tunneling. Phys. Rev,Lett., 1965, v.15, 3, p.154-156

262. Millstein J., Tinkham M. Films in a magnetic field. Phys. Rev., 1967, v.158, Wo 1, p.325-332.

263. Blackford B.L., March R.H. Temperature dependence of the energy gap in superconducting Al-AlgO^-Al tunnel junctions. Can.J.Phys., 1968, v.46, Mo 1, p.141^145

264. Wilcon J.P. Ultrathin film tunnel Junctions. Phys.Lett., 1968, v.28A, No 1, p.43-46.

265. Дмитриев B.M., Христенко E.B. Индуцирование и стимулрфование сверхпроводимости внешним электромагнитным излучением. ФНТ, 1978, т.4, вып.5, с.821-856.

266. Аронов А.Г., Спивак Б.З. Неравновесные распределения в сверх-цроводниках. ШНТ, 1978, т.4, вып.8, с.1365-1402.

267. Елесин B.i., Копаев ГО.В. Сверхцроводники с избыточными квазичастицами. УШ, 1981, т.133, вып.2, с.259-307.

268. Pals J.A., Weiss л., van Attekum Р.М.Т.М., Horstman K.E., Wolter J. Eon-equilibrium superconductivity in homogeneouse thin films.Physics Reports.,1982,v.89,No 4, p.323-389.

269. Кулик И.О. Нелинейные высокочастотные свойства сверхцроводящих пленок. ЖЭТФ, 1969, т.57, вып.2, с.600-609.

270. Ивлев Б.И. Пространственная структура неравновесных сверхггро-водников. ЗКЗТФ, 1977, т.72, вып.З, с.1197-1209.

271. Асламазов Л.Г., Гаврилов В.И. Об увеличении критической температуры сверхпроводника СВЧ излучением. ФНТ, 1980, т.6, вып.6,с.877-881.

272. Гулян A.M., Жарков Г.Ф. Зависимость сверхпроводящей щели от температуры в сильном СВЧ поле. Письма в ШЭТФ, 1981, т.33, вып.9, с.471-474.333 •Testardi b.R. Destruction of superconductivity by laser light. Phys.Rev. В., 1971, v.4,No 7,p.2189-2196

273. Головашкин A.M., Мицен К.В., Мотулевич Г.П. Экспериментальные исследования неравновесного состояния сверхцроводников, при возбуждении лазером.ЖЭТ$, 1975, т.68, №4, с.1408-1412.

274. Головашкин А.И., Мицен К.В., Иваненко О.М., Мотулевич Г.П., Шубин A.JI. Температурная зависимость критической мощности оптической накачки неравновесных сверхпроводников. ЖЭТФ, 1978, т.75, вып.4, с.1517-1519.

275. Smith L.N. The resistive transition and superconducting properties of optically illuminated tin microstrips. J.Low Temp.Phys., 1980,v.38, No 5/6, p.553-569.

276. Janik R., Morelli L., Cirillo N.C., Lechevet J.N., Gregory W.D. Effect of laser irradiation on weak link devices. IEEE Transactions on Magnetics, 1975, v.MAG-11, «0 2, p.687-689.

277. Sai-Halasz G.A., Chi C.C. Denenstein A., Langenberg D.N. Effect of dinamic external pair breaking superconducting film. Phys.Rev.Lett., 1974, v.33, Яо 4, p.215-218.

278. Элиашберг Г.М. Сверхпроводимость пленок, стимулированная высокочастотным полем. Письма в ЖЭТФ, 1870, т.II, вып. 3, с.186-188.

279. Wyatt A.P.G., Dmitriev V.M., Moore W.S., Shread F.W. Microwave-enhanced critical supercurrents in constricted tin films. Phys.Rev.Lett., 1966, v.16, Ко 20, p.1166-1169.

280. Дмитриев B.M., Чурилов Г.Е. Высокочастотный ток распаривания узких сверхцроводящих пленок. ®Т, 1976, т.2, вып.9,с.1215-1217.

281. Толпыго С.К., Тулин В.А. Сверхпроводящая пленка алюминия в поле ми!фоволнового облучения. ЖЭТФ, 1980, т.78, вып.6, с.2352ш I

282. Толпыго С.К. Тулин В.А. Влияние СВЧ облучения на высокочастотно ное поглощение в тонких сверхпроводящих пленках (стимуляция сверхпроводимости). ЖЭТФ, 1983, т.84^ы1п1, с.215-222.

283. Лапышев Ю.А., Надь Ф.Я. Ступенчатая структура на сверхпроводящем переходе оловянной пленки,вызванная СВЧ излучением.Письма в ШЭТФ, 1979, т.29,вып!2, с.756-761.

284. Дмитриев В.М., Христенко E.B. Фазовое расслоение однородного сверхпроводника в поле СВЧ излучения. Письма в ШЭТФ, 1979,т, 28,вшт.12, с.756-761.

285. Бевза Ю.Г., Дмитренко И.М., Карамушко В.М., Т^рутанов О.Г. Об ограничениях в стимуляции сверхцроводимости СВЧ полем. ШТ, 1980, т.6,вши6, с.727-731.

286. Skocpol W.J., Beasley M.R., Tinkham M. Phase.slip centresand nonequilibrium processes in superconducting tin microbridges J.Low Temp.Phys.,1974, v.16, No 1/2, p.145-167.

287. Безуглый E.B., Братусь E.H., Галайко В.П. К теории скачков напряжений на вольт-амперных характеристиках сверхпроводящих каналов. ШТ, 1977, т.З, вып.8, с.ЮЮ-1021.

288. Ивлев Б.И., Копнин Н.Б., Маслова Л.А, Динамика резистивного состояния сверхцроводников. ЖЭТФ, 1980, т.78,вып.5,с.1963-1978.

289. Дьяченко А.И.,Таренков В.Ю., Ступаков В.В. Особенности неоднородного токового состояния в широких сверхпроводящих пленках. ЮТФ, 1982, т.82, вып.4, с.1262-1264

290. Иванченко Ю.М., Медведев Ю.В., Михеенко П.Н., Хирный В.Ф. Вольтамперная характеристика мягких тонкопленочных пверхпро-водников и локализованные в местах, слабых по току, резистив-ные области. Препринт Донецкого ФГИ, Донецк, 1982;рш$82-38,с.56-68

291. Ларкин А.И., Овчинников Ю.Н. Нелинейная проводимость сверхпроводников в смешанном состоянии. ЖЭТФ, 1975, т.68,вып.5,с.1915-1928.

292. Волоцкая В.Г., Дмитренко И.М., Мусиенко Л.Е., Сиваков А.Г.0 разрушении током сверхпроводимости в широких пленках. ШТ, 1981, т.7, вып.З, с.383-385.- 460

293. Kim Y„B. Flux-flow resistance in type-II superconductors. Phys.Rev., 1965, v.139, Ко 4A, p.1163-1172.

294. Горьков Л.П., Копнин Н.Б. Движение вихрей и электросопротивление сверхпроводников второго рода в магнитном поле. УФН,1975, т.116, вып.З, с.413-448.

295. Rose К, Superconductive fir detectors. IEEE Transactionson electron devices, 1980, ED-27, p.118-125.

296. Wyatt A.F.G. Honequilibrium superconductivity, phonons and Kapitza boundaries. Proc.of НАТО advansed study Institute. Italy, 1980, v.65, ch.2.

297. Вонсовский С.В., Изюмов Ю.А., Курмаев Э.З. Сверхпроводимость переходных металлов их сплавов и соединений.- М.: Наука, 1977.

298. Ройцина О.В. Расчет быстродействующих болометров. ЖПС, 1965, т.З, вып.5, с.403-416.

299. Комник Ю.Ф. Электрические свойства мелкокристаллических и аморфных пленок металлов, полученных низкотемпературной конденсацией. ФНТ, 1982, т.8, вып.2, с.115-159.

300. Волоцкая В.Н., Шкловский В.А., Мусиенко Л.Е. Аномальная прозрачность границы металл-диэлектрикпри тепловом излучении фононов тонкими металлическим пленками. ФНТ, 1980, т.6, вып.7, с.1033-1039.

301. Варданян Р.А., Ивлев Б.И. Влияние лазерного излучения на сверхпроводимость. ШЗТФ, 1973, т.65, вып.7, с.2315-2328.

302. Гершензон М.Е., Губанков В.Н., Журавлев Ю.Е. Квантовые эффекты в двумерных пленках сверхпроводников при Т > Тс. ЗКЭТФ, 1983, т.85, вып.I, с.287-299.

303. Schmid A. Kinetic equations for dirty superconductors.NATO advansed study Institute, Italy, 1980, v.65, ch.14.

304. Збб.Гуревич А.В., Минц Р.Г. Резистивный домен в сверхпроводниках второго рода. Письма в ЖЭТФ, 1980, т.31, выпЛ, с.52-56.369jialler Б,, Hansen V.M., Goolding F.S. Physics of ultra-pure germanium.Adv.Phys.,1981,v.30,No1, p.93-138.

305. Cooke R.A., Hoult R.A.,Kurcman R.P., Stradling R.A. The characterisation of the donors in GaAs epitaxial films by far-infrared photoconductive techniques. J.Phys.D., 1978, v.11,1. No 6, p.945-953.

306. Александров В.Н., Гершензон Е.М., Мельников А.П.,Серебрякова Н.А. Новые детекторы субмиллиметрового диапазона полупроводниковые фоторезисторы.Тезисы докладов I Всесоюзного симпозиума по приборам мм и субмм волн, Москва, 1976,с.46-49.

307. Shaklee &.L., Nahory Д.Е. Valley-orbit splitting of free excitons? The absorption edge of Si. Phys.Rev.Lett.,1970, v.24, No 12, p.942-945.37бДатли E.H. Фотопроводимость в далекой инфракрасной области. УШ, 1966, т.90, вып.1, с.85-126.

308. Выставкин А.Н., Мигулин В.В. Приемники миллиметровых и субмиллиметровых волн. РиЭ, 1967, т.12, вып.II,с.1989-2003

309. Лифшиц Т.М., Коган Ш.М., Выставкин А.Н., Мельник П.К. Некоторые явления, возникающие в сурьмянистом индии п-типа под действием радиочастотного излучения. ЖЭТФ, 1962, т.42,вып.З, с.959-971.

310. Goodwin D.W., Jones R.H. Par-infrared and microwave detector. J.lppl.Phys.,1961, v-32, No12, p.2056-2057.

311. Brown Kimmit M.p. Narrow bandwidth tunable infra-reddetectors. Brit.Communs.and Electronics,1963,v.8,No 3, p.609-612.

312. Коган Ш.М. К теории горячих электронов в полупроводниках. £ГТ, 1962, т.4, вып.9, с.1891-1896.

313. Гершензон Е.М., Гурвич Ю.А., Орлова С.Л., Птицина Н.Г. Частотная зависимость ширины линии циклотронного резонанса. Ш, 1969, т.II,вып.12, с.3374-3382.

314. Абакумов В.Н., Крещук Л.Н., Яссиевич И.Н. Каскадный захват в квантующем магнитном поле. ЖЭТФ, 1978, т. 5, вып.4,с.1342-1345.

315. Hensel I.C. Low-temperature, mm-wave cyclotron resonance re-laxcetion times in silicon. Fhys.Lett., 1963, v. 4, No 1,p.38-40.

316. Гольцман Г.Н., Семенов А.Д., Сергеев А.В. Об ограничении быстро' действия сверхпроводящего болометра. Тезисы докладов П всесоюзного семинара по тепловым цриемникам излучений, Москва, 1984, с.23-24.

317. Хребтов И.А. Быстродействующие термоэлементы и болометры. ОМП, 1974, вып.II, с.55-64.

318. Bertin С.L.,Rose К. Enhanced-mode radiation detection by superconducting film. J.Appl. Phys., 1971, v.42,No 3,, p.159-165.

319. Гершензон Е.М.,Орлова С.Л., Орлов Л.А., Птицина Н.Г.,Рабинович Р.П. Междолинный циклотрон-примесный резонанс в n?Ge. Письма в ЖЭТФ, 1976, т.24, вьш.З, с.145-148.

320. Зверев В.И., Шовкун Д.В. Магнитоцримесные осцилляции в n-rGe. . ЗТТ, 1984, т.26, вып.2, с.356-360.

321. Заместитель директора Отделения Физики Плазмы Института Атомной Эне това,д.ф.м.н.1. Н.Н.Семашкои

322. Составлена в том,что в ИАЭ им.И.В.Курчатова используются результаты диссертации Г.Н.Гольцмана "Субмиллиметровая ЛОВ-спектроскопия полупроводников и сверхпроводников", представленной на соискание ученой степени доктора физико-математических наук.

323. Зав.отделом № 5, кандидат техн.наук

324. Завлабораторией № 39, доктор физ.-мат.наук

325. Старший научный сотрудник кандидат техн.наук1. Ф.Орлов1. М.Омельяновский1. Г.И.Воронкова

326. УТВЕРЖДАЮ" Зам. директора Института химии . АН-ЙСРР, академик1. Г. Г. Девятых « 1984 г<1. СПРАВКА

327. Об использовании в Институте химии АН СССР результатов диссертационной работы Гольцмана Г.Н. "Субмиллиметровая ЛОВ-спектроскопия полупроводников и сверхпроводников", представленной на соискание ученой степени доктора физико-математических наук.

328. Зав. лабораторией спектроскопиивысокочистых веществ, к.х.н. Максимов Г.А.

329. Старшим научный сотрудник, к.х.н. ^^^ Андреев Б.А.г г