Гетероструктуры на основе HgTe/CdTe для оптоэлектроники ТГц диапазона

Видео

Аннотация

Гетероструктуры HgTe/CdHgTe с квантовыми ямами обладают целым рядом замечательных свойств, что привлекает к ним внимание исследователей во многих странах мира.

В зависимости от ширины квантовой ямы в них может реализоваться как нормальная (в узких ямах), так и инвертированная зонная структура.

При критической толщине квантовой ямы (около 6.3 нм) ширина запрещенной зоны обращается в нуль и электроны и дырки являются безмассовыми дираковскими фермионами (как в графене).

Квантовые ямы с инвертированной зонной структурой являются двумерными топоплогическими изоляторами.

В асимметриччных квантовых ямах наблюдается гигантское (до 30 мэВ) спиновое расщепление Рашбы.

В широких (> 12.5 нм) квантовых ямах HgTe имеет место перекрытие зон и может реализовываться состояние двумерного полуметалла (сосуществование электронов и дырок в равновесии).

Наконец, в широком интервале пареметров ширина запрещенной зоны соответствует ТГц диапазону частот, что открывает возможность использования таких структур в ТГц оптоэлектронике.

В докладе будет сделан обзор исследований квантовых ям HgTe/CdHgTe методами терагерцовой/длинноволновой ИК спектроскопии (магнитопоглощение, фотопроводимость, фотолюминесценция) и рассмотрены перспективы создания на их основе лазеров дальнего ИК/ТГц диапазона.