Российские и германские физики обнаружили неожиданный эффект, облучая полупроводники

*** В перспективе эффект позволит создать сверхчувствительные детекторы

Новосибирск. 30 декабря. ИНТЕРФАКС-СИБИРЬ - Российско-немецкая группа исследователей обнаружила новые свойства полупроводниковых структур под воздействием электромагнитного излучения терагерцового диапазона, облучая легированный сурьмой германий.

"Эксперименты дают возможность проследить, как ведут себя полупроводники, и в дальнейшем подбирать материалы для максимально эффективного решения той или иной задачи, например, для создания детекторов с необходимым быстродействием или чувствительностью. Детекторы используются везде", - сообщила агентству "Интерфакс-Сибирь научный сотрудник Института ядерной физики им.Г.И.Будкера (Новосибирск) Юлия Чопорова.

В экспериментах участвуют ученые из ИЯФ, Института физики микроструктур (Нижний Новгород), исследования ведутся также в Дрездене на установке FELBE.

Теоретическая модель предсказывала, что чем сильнее электроны в атомах примеси сдвигаются "вверх" при возбуждении излучением, тем медленнее они теряют энергию (релаксируют).

Однако эксперименты в Германии и Новосибирске показали, что чем "выше" электрон "подбрасывается", тем быстрее он "релаксирует".

"Если говорить об исследованиях космоса, это позволяет подобрать материал для очень чувствительного детектора строго определенного диапазона", - отметила Ю.Чопорова

По ее словам, в течение следующего года эксперимент будет проводиться с германиевыми полупроводниками, затем - с кремниевыми, что в перспективе может дать импульс для развития микроэлектроники.

Для проведения серии экспериментов сотрудники ИФМ и ИЯФ в рамках гранта Минобрнауки РФ создали новую пользовательскую станцию "Накачка-зондирование" на новосибирском лазере на свободных электронах. Станция позволяет исследовать поведение разных образцов вещества после возбуждения при их охлаждении вплоть до температуры жидкого гелия.

Спектр частот терагерцевого излучения расположен между инфракрасным и сверхвысокочастотным диапазонами, проникает через многие материалы, кроме металлов. В отличие от рентгеновского излучения не является ионизирующим.

Новосибирский лазер на свободных электронах по средней мощности излучения - (0,5 кВт) в десятки раз превосходит все другие источники когерентного излучения в диапазоне длин волн 40 - 80 и 110 - 240 микрон в мире, первая очередь лазера была запущена в 2003, вторая - в 2009 году, третья - в 2015 году.