ИСТИНА

В интервале температур 1.5 – 150 К и при одноосном сжатии до 4.5 кбар детально исследованы два новых явления, обнаруженных авторами проекта, существование которых предположительно связывалось с наличием глубоких центров вблизи гетерограницы: (1) термоактивационная отрицательная фотопроводимость в p-GaAs/Al$_{0.5}$Ga$_{0.5}$As:Be, возникающая под освещением красным фотодиодом при температурах Т < 6 К, и (2) положительная задержанная фотопроводимость в двойных гетероструктурах p-Al$_{0.5}$Ga$_{0.5}$As/GaAs/Al$_{0.5}$Ga$_{0.5}$As:Be при низких теипературах, не наблюдавшаяся ранее в материалах р-типа на основе GaAs. Исследованы транспортные характеристики и переходные процессы в условиях термоактивационной отрицательной фотопроводимости у p-GaAs/Al$_{0.5}$Ga$_{0.5}$As:Be и обоснована модель с глубокими донороподобными ловушками вблизи гетерограницы, ответственными за это явление. Согласно анализу температурных зависимостей концентрации и подвижности эти ловушки обладают низким термоактивационным барьером 3 +/- 0.5 мэВ и расположены на несколько мэВ ниже уровня Ферми на расстоянии около 7 нм от гетерограницы вглубь спейсера. Распространяясь вплоть до активного слоя, они являются, скорее всего, диффундирующими атомами легирующей примеси Be, который, согласно литературным данным, в междоузельном состоянии образует глубокие уровни. Одноосное сжатие сильно увеличивает рассеяние 2D дырок на ионизованных светом глубоких ловушках, но не влияет на величину термоактивационного барьера. При освещении и в темноте исследованы температурные зависимости концентрации 2D дырок в гетероструктурах p-Al$_{0.5}$Ga$_{0.5}$As/GaAs/Al$_{0.5}$Ga$_{0.5}$As:Be, отличающихся от p-GaAs/Al$_{0.5}$Ga$_{0.5}$As:Be наличием второй, инвертированной, гетерограницы. Показано, что положительная задержанная фотопроводимость определяет изменение концентрации 2D дырок в области температур 70 - 140 К и связана с электронными ловушками на инвертированной гетерогранице с активационным барьером 22 +/- 2 мэВ. Эти ловушки захватывают электроны в процессе освещения и удерживают их до 70 - 140 К, приводя при низких температурах к явлению положительной задержанной фотопроводимости. Влияние одноосного сжатия на величину термоактивационного барьера не обнаружено. Транспортные характеристики и квантовые осцилляции магнитосопротивления исследованы в гетероструктурах n-(001)GaAs/Al$_{x}$Ga$_{1-x}$As:Si (х = 0.205 – 0.294) при температуре жидкого гелия и одноосном сжатии до 3.5 кбар. Установлено, что в условиях одноосного сжатия концентрация 2D электронов на гетерогранице определяется в основном пьезоэлектрическим полем, возникающим вдоль направления [001], экранировка которого приводит к росту концентрации 2D электронов на гетерогранице при сжатии вдоль направления [110] и ее уменьшению при сжатии вдоль [1-10]. Формирование компенсирующего заряда на гетерогранице и его последующее перераспределение при низких температурах затруднено, что является причиной наблюдаемых в напряженной системе при достаточно больших давлениях релаксационных процессов. Согласно результатам исследования зависимостей анизотропии подвижностей и эффективной циклотронной массы от давления энергетический спектр 2D электронов остается изотропным и параболическим в исследуемой области давлений. В ходе выполнения проекта из квантовых осцилляций магнитосопротивления впервые обнаружено развитие при одноосном сжатии гетероструктур p-GaAs/Al$_{0.5}$Ga$_{0.5}$As:Be магнитного пробоя между двумя поверхностями Ферми, принадлежащими расщепленным по спину подзонам основного состояния тяжелых 2D дырок.