Заключение диссертационного совета (Излучатели на основе полупроводниковых наногетероструктур с накачкой электронным пучком), страница 2

Студенов, С.В. Иванов,Д.В. Перегудов, С.В. Гронин,И.В. Седова, С.В. Сорокин, П.С. Копьев //Оптика и спектроскопия. - 2009. –Т. 107(3).– С. 410-414.5. Зверев, М.М. Влияние нелинейных эффектов на процессы разрушенияактивных элементов лазеров с электронно-лучевой накачкой на основе ZnSe –содержащих квантоворазмерных структур / М.М. Зверев, В.О.

Вальднер,Н.А. Гамов, Р.В. Есин, С.И. Гронин, Е.В. Жданова, С.В. Иванов, П.С. Копьев,Д.В. Перегудов, И.В. Седова, С.В. Сорокин, В.Б. Студенов // Оптика испектроскопия. – 2011. – Т. 111(2). - С. 208-211.6. Зверев, М.М. Импульсный полупроводниковый лазер ИК диапазона с накачкойэлектронным пучком на основе квантоворазмерной структуры InGaAs/AlGaAs/ М.М. Зверев, Н.А. Гамов, Е.В. Жданова, М.А.

Ладугин, А.А. Мармалюк,Д.В. Перегудов, В.Б. Студенов // Оптика и спектроскопия. – 2011. – Т. 111(2).- С. 212–213.7. Зверев, М.М. Сканирующий лазер импульсно-периодического действия наоснове ZnSe – содержащих гетероструктур с накачкой электронным пучком /М.М. Зверев, Н.А. Гамов, Е.В. Жданова, В.Б. Студенов, Д.В. Перегудов,C.В. Гронин, И.В.

Седова, С.В. Сорокин, П.С. Копьев, С.В. Иванов // Оптика испектроскопия. – 2013. –Т. 114 (6). - С. 920–922.8. Зверев, М.М. Катастрофическая деградация импульсных лазеров на основегетероструктурМ.М. Зверев,AlGaAs/InGaAs/GaAsВ.О. Вальднер,сэлектронно-лучевойнакачкойЕ.В. Жданова,М.А. Ладугин,Н.А. Гамов,/А.А. Мармалюк, Д.В. Перегудов, В.Б. Студенов // Оптика и спектроскопия. –2013. –Т. 114(6).

- С. 923–925.9. Зверев, М.М. Исследование постепенной деградации ZnSe- содержащихмногослойных наноструктур – активных элементов лазеров с электронно-7лучевой и оптической накачкой / М.М. Зверев, Н.А. Гамов, Е.В. Жданова,Д.В. Перегудов, В.Б. Студенов, С.В. Гронин, И.В. Седова, С.В. Сорокин,С.В. Иванов // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронныеисследования. – 2013. -№1. - С. 27–30.10.Zverev, M.M. Green electron-beam pumped laser arrays based on II–VInanostructures/M.M.

Zverev,S.V. Ivanov,N.A. Gamov,E.V. Zdanova,V.B. Studionov, D.V. Peregoudov, I.V. Sedova, S.V. Gronin, S.V. Sorokin, P.S.Kop’ev, I.M. Olikhov // Phys. Status Solidi. -2010. - B 247(6). –P. 1561-1563.11.Gronin, S.V. ZnSe-based laser structures for electron-beam pumping with gradedindex waveguide / S.V. Gronin, S.V. Sorokin, I.V. Sedova, S.V. Ivanov,E.V. Zdanova, M.M. Zverev // Phys.

Status Solidi. - 2010. -B 7(6).–P. 1694-1696.На диссертацию и автореферат поступило 4 отзыва.1. От Брункова П.Н., доктора физико-математических наук, ведущего научногосотрудника ФТИ им. А.Ф. Иоффе — отзыв положительный, имеютсяследующие замечания:1) Весьма спорным выглядит решение соискателя о структурированиидиссертации на восемь глав, при этом результаты по ZnSe-содержащимструктурам, приведенные в пятой, шестой и седьмой главе, вполневозможно было объединить в одну главу.2) В тексте автореферата (в описании главы 8 и в основных выводах) неприведеныэкспериментальныерезультатыпоисследованиюполупроводниковых структур УФ диапазона. В то же время проведениерасчетов конструкций гетероструктур на основе AlGaN для УФизлучателейвыделеновкачествеоднойизосновныхзадачдиссертационной работы, и данным расчетам посвящены стр.

114-125диссертации.3) Общим и, на мой взгляд, основным замечанием является нечеткостьформулировок научных положений работы. Более того, шестоеположение «рекомендации по дальнейшему снижению рабочей энергииэлектроновнакачкивлазерахнаосновеквантоворазмерных8полупроводниковых структур» (стр. 8 автореферата), по существу,вообще нельзя считать научным положением. При этом, основныевыводы работы, приведенные на стр. 18, 19 автореферата, вполнедопускают формулировку более конкретных научных положений, вчастности, на основе выводов 1, 3, 4 и 5.2. От Горлачука П.В., кандидата технических наук, научного сотрудника «НИИ«Полюс» им.

М.Ф. Стельмаха — отзыв положительный, замечаний нет.3. От Козловского В.И., доктора физико-математических наук, профессора,заведующего лабораторией лазеров с катодно-лучевой накачкой федеральногогосударственного бюджетного учреждения науки «Физический институт им.П.Н. Лебедева» Российской академии наук — отзыв положительный,замечаний нет.4.Диссертационный совет отмечает, что соискателем получены следующиеосновные результаты.1.

Впервые выполнены расчёты распределения концентрации неравновесныхносителей в различных слоях ZnSe- содержащих квантоворазмерных структурс учетом пространственного распределения энергии накачки, диффузииносителей, их дрейфа за счет внутренних полей структуры, безызлучательнойрекомбинации на границах слоёв и конечного времени жизни неравновесныхносителей в разных слоях структуры. Показано, что концентрация носителей вактивном слое на два-три порядка превышает концентрацию носителей востальных слоях структуры.2. Рассчитана и экспериментально исследована зависимость интенсивностикатодолюминесценции ZnSe- содержащих структур от энергии электроновнакачки. Установлено согласие результатов расчета и эксперимента.3. Впервые предложена модель расчета пороговой плотности тока лазеров наоснове различных типов квантоворазмерных структур с электронно-лучевойнакачкой,учитывающаяпространственнуюнеоднородностьнакачки,9распределение электромагнитного поля в волноводе и пространственноераспределение неравновесных носителей в структуре.4.

Установлено, что при различных энергиях электронов накачки наибольшеевлияние на эффективность сбора носителей, пороговую плотность тока иплотность мощности накачки оказывает безызлучательная рекомбинация награницах слоёв, непосредственно примыкающих к активной области.5. Установлено, что при малых (менее ~10кэВ) энергиях электронов накачкиопределяющее влияние на величину пороговой плотности тока лазеров наоснове ZnSe- содержащих квантоворазмерных структур оказывает толщинавнешнего ограничивающего слоя структуры.6.

Установлено, что оптимальное положение активного слоя структуры с точкизрения уменьшения пороговой плотности тока определяется не толькоположением максимума поля электромагнитной волны, но и энергиейэлектронов накачки.7. Впервыебылаполученагенерацияприкомнатнойтемпературесиспользованием активного элемента на основе ZnSe- содержащей структурыпри рекордно низком значении энергии электронов накачки – 3,2 кэВ.Сравнение результатов расчёта и эксперимента показало, что для дальнейшегоуменьшения энергии электронов накачки до ~ 2 кэВ необходимо увеличитьплотность тока пучка электронов в 1,5 – 2 раза.8.

Установлено, что при создании люминесцентных источников света дляувеличения интенсивности катодолюминесценции необходимо увеличиватьэнергию электронов накачки и использовать структуры с множественнымиквантовыми ямами. В то же время, для снижения пороговой плотности токалазеров с электронной накачкой предпочтительнее структуры с одиночнойквантовой ямой.9. ВпервыеэкспериментальнополученагенерациявИК-диапазонеприкомнатной температуре активного элемента с рекордно низким значениемпороговой плотности тока электронов накачки – 0,35 А/см2 при энергиинакачки 8-10 кэВ.

При уменьшении энергии электронов накачки режим10генерации удалось получить при энергии 3,5 кэВ, что является рекорднонизким для лазеров данного типа. Этот результат был получен сиспользованием структуры AlGaAs/InGaAs/GaAs, конструкция которой былаоптимизирована по результатам проведённых в работе расчётов и выращена вНИИ «Полюс».10.Спомощьювыполненныхрасчётовпространственногораспределениянеравновесных носителей в структурах на основе нитридов алюминия, индия игаллия,объясненынаблюдаемыевэкспериментахспектрыкатодолюминесценции.Теоретическая значимость исследования состоит в том, что предложеннаямодель расчета пороговой плотности тока полупроводниковых лазеров споперечнойнакачкойпространственноеэлектроннымраспределениепучкомэнергиивпервыенакачки,учитываетдрейфикакдиффузиюнеравновесных носителей в структуре, так и распределение электромагнитногополя поперечных типов колебаний в лазерном резонаторе.Другие научные достижения, свидетельствующие о научной новизне ипрактической значимости полученных результатов, состоят в том, что наосновании выполненных в работе расчётов оптимизирована конструкцияполупроводниковых лазерных структур, что позволило значительно уменьшитьрабочую энергию электронного пучка (вплоть до значений менее 4 кэВ).