ВЛИЯНИЕ МАГНИТОПЛАЗМЕННЫХ ЭФФЕКТОВ НА ПРОХОЖДЕНИЕ СУБМИЛЛИМЕТРОВЫХ ВОЛН ЧЕРЕЗ ПОЛУПРОВОДНИКИ

УДК 537.633.2

  • Мадьяров Владимир Рафкатович – кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры физики. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: Madyarov@belstu.by

DOI: https://doi.org/10.52065/2520-6141-2021-248-2-53-57

Ключевые слова: волны миллиметрового диапазона, магнитоплазменное отражение, концентрация носителей, коэффициент пропускания.

Для цитирования: Мадьяров В. Р. Влияние магнитоплазменных эффектов на прохождение субмиллиметровых волн через полупроводники // Труды БГТУ. Сер. 3, Физико-математические науки и информатика. 2021. № 2 (248). С. 53–57.DOI: https://doi.org/10.52065/2520-6141-2021-248-2-53-57.

Аннотация

Одним из способов эффективного управления пропусканием полупроводника в области частот 50–300 ГГц является создание достаточно большой концентрации носителей в объеме полупроводника, помещенного в магнитное поле, внешним источником ионизирующего излучения. В этом диапазоне существуют резонансные частоты, при которых диэлектрическая проницаемость образца и коэффициент пропускания имеют экстремальные значения. Магнитоплазменный резонанс может достигаться изменением магнитного поля или интенсивности внешнего ионизирующего излучения. В данной работе исследовано влияние магнитного поля и интенсивности фотовозбуждения полупроводника (n-Si) на коэффициент пропускания субмиллиметровых волн. Получены и проанализированы зависимости коэффициента пропускания субмиллиметрового излучения от плотности потока фотовозбуждения и индукции магнитного поля. Наблюдаемое ослабление субмиллиметрового излучения объясняется увеличением плотности плазмы полупроводника. Установлено, что коэффициент пропускания тонкого слоя имеет минимум, обусловленный совпадением частоты зондирующего излучения с частотой магнитоплазменного резонанса в диапазоне 75–200 ГГц. Эффективное ослабление излучения обеспечивалось регулированием индукции поперечного магнитного поля в диапазоне 0,4–0,6 Тл и интенсивности подсветки. Полученные результаты могут применяться для создания полупроводниковых приборов, управляющих субмиллиметровым излучением магнитным полем в сочетании с фотовозбуждением.

Скачать

Список литературы

  1. Кац JI. И., Альтшуллер Е. Ю., Чупис В. Н. Отражение электромагнитной волны от тонкой полупроводниковой пластины с управляемой ударной ионизацией концентрационной неоднородностью свободных носителей // Радиотехника и электроника. 1992. Т 37, № 3. С. 560–566.
  2. Сверхбыстродействующие фотоприемники на основе эффектов взаимодействия микроволнового электромагнитного излучения с фотовозбужденной плазмой в полупроводниках / [В. П. Царев и др.] // ЖТФ. 1998. Т. 68, № 11. С. 94–98.
  3. All optical multiwavelength technique for the simultaneous measurement of bulk recombination lifetimes and front/rear surface recombination velocity in single crystal silicon samples / L Sirleto [et al.] / J. Appl. Phys. 2003. Vol. 93, no. 6. P. 3407–3413. DOI: 10.1063/1.1556567.
  4. Separation of the bulk lifetime and surface recombination velocities in semiconductor wafer by a single microwave photoconductance / F. X. Chen [et al.] // Semicond. Sci. and Technology. 2004. Vol. 19, no. 9. P. 959–963. DOI: 0.1088/0268-1242/19/8/002.
  5. Басс Ф. Г., Гуревич Ю. Г. Горячие электроны и сильные электромагнитные волны в плазме полупроводников и газового разряда. М.: Наука, 1975. 400 с.
  6. Зеегер К. Физика полупроводников. М.: Мир, 1977. 615 с.
Поступила 17.03.2021