Studies

Bismidai – nauja puslaidininkinių medžiagų šeima, kurios tyrimus inicijuoja IR, MIR bei THz optoelektroninės inžinerijos reikmės. Nepaisant plataus bismidų fizikinių tyrimų fronto, atominio susitvarkymo įtaka bismidų elektroninei posistemei ir jų optiniam atsakui išlieka aktualiu ir iki šiol neišspręstu fizikiniu uždaviniu, – jis buvo formuluotas ir preliminariai nagrinėtas tik keliuose, ankstesniuose mūsų grupės darbuose [2–4]. Šis darbas kokybiškai, iš esmės, praplės pradinius, preliminarius tyrimus.  Jo rėmuose numatomi GaAs1-xBix kietųjų tirpalų tyrimai visame jų santykinių atominių koncetracijų intervale, x = 0.01–0.1, plačioje, 0.07–6 eV, spektrinėje srityje bei plačiame temperatūrų intervale, T = 3–350 K. Greta eksperimentinių tyrimų optinės spektroskopijos metodais, numatomi teoriniai juostinės struktūros skaičiavimai, kurių tikslas – sukurti adekvačią teorinę schemą, aprašančią susitvarkusių bismidų elektroninę posistemę ir jų optinio atsako ypatumus ir fundamentinio sugerties krašto, ir aukštesnių energijų kritinių taškų srityse.  Šis darbas jungs ir keturnarių GaInAsBi bismidų tikėtinos atominio susitvarkymo įtakos jų elektroninei struktūrai bei spontaninio susitvarkymo įtakos optinei fotoelektronų orientacijai GaAsBi bismiduose uždavinius. Siauratarpiai GaInAsBi bismidai – MIR lazerinės spinduliuotės požiūriu perspektyvios puslaidininkinės medžiagos. Optinės fotoelektronų orientacijos uždavinys svarbus THz spinduliuotės šaltinių inžinerijai.

This work aims to conduct a detailed experimental and theoretical study of the influence of spontaneous CuPt-type atomic ordering on the electronic structure and optical response of GaAsBi bismides. The bismides present a new class of semiconductors developed for the IR, MIR, and THz optoelectronic applications. Despite numerous wide-scale investigations of bismides carried out so far, the influence of atomic ordering on bismide electronic structure and optical transitions was examined only in a few of our recent preliminary studies [2–4]. The investigations to be carried out within the present work will go beyond our initial research to cover a wide range of GaAs1-xBix compositions, investigate the temperature dependence of ordering-induced optical features, investigate the influence of spontaneous ordering on the high-energy critical points of the electron energy spectrum, develop an elaborate theoretical scheme for a description of the ordered-bismide electronic structure and optical response, examine the anticipated manifestation of the CuPt-ordering in the quaternary GaInAsBi bismides, and reveal an influence of the atomic ordering on THz-pulse emission.