1. ИК-диапазона на основе тонких пленок халькогенидов свинца и гетероструктур PbSe/PbSnSe;
2. видимого и ближнего УФ-диапазонов на основе гетероструктур Si/GaN, Si/GaInN, Si/GaN;
3. для преобразования солнечного излучения на основе гетероструктуры Si/CdTe.

В настоящее время предметом исследования является гетероструктура Si/CdTe. Эта структура является прообразом монолитного каскадного преобразователя солнечной энергии в электрическую. Теллурид кадмия обладает оптимальным набором физических параметров для преобразования световой энергии от источника со спектральным распределением Солнца, а на базе кремния созданы эффективные преобразователи. Сочетание теллурида кадмия с кремнием позволит расширить спектральный диапазон чувствительности и повысит эффектвность преобразования. (Теоретический КПД таких структур оценивается величинами превышающими 40%.) Основные проблемы связаны с согласованием компонентов структуры, поскольку на металлургической границе перехода важную роль играют дислокации несоответствия.

Одним из актуальных направлений развития современной оптоэлектроники является разработка и создание приемников излучения для систем передачи, обработки и преобразования световой энергии в различных частях спектрального диапазона. Среди разнообразных способов регистрации излучения высокую эффективность показали фотоэлектрические методики, основанные на внутреннем фотоэффекте в полупроводниках. Конструктивно современные фотовольтаические приемники представляют собой полупроводниковые структуры с p-nпереходом и гетероструктуры – монолитные структуры, составленные из разнородных полупроводников. Последние, по сочетанию электрических, оптических и фотоэлектрическим параметров, обладают рядом преимуществ по сравнению с другими типами приборов, что делает их незаменимыми при решении ряда практических задач.

Создание фотоэлектрического преобразователя на основе гетероструктур требует решения комплекса физических и физико-технологических задач, очевидно конкретных для каждой структуры. Для эффективной работы структуры требуется оптимизация параметров компонентов структуры, равно как и обеспечение высокого качества границы раздела (контакта) двух полупроводников. Для гетероструктуры PbSe/PbSnSe, построенной на базе узкозонных полупроводников, вторая проблема не актуальна, поскольку параметры решетки контактирующих полупроводников практически не отличаются. Для этой структуры предметом исследования являются физические свойства компонентов гетероструктуры, на которые наибольшее влияние оказывают собственные дефекты и примеси, с учетом их сложного взаимодействия (компенсация, самокомпенсация, амфотерный характер поведения ряда примесей), т.е. фундаментальные проблемы узкозонных халькогенидов свинца.

Вторая группа исследуемых структур – это гетероструктуры, в которых в качестве одного из компонентов используется кремний, т.е. материал, в котором методами микроэлектроники можно создавать структуры считывания (и обработки) информации. В частности, сочетание кремния с широкозонным нитридом галлия и твердыми растворами на его основе (GaInN, GaN), позволяет расширить спектральный диапазон чувствительности практически на всю видимую область спектра. Для таких гетероструктур актуальными являются исследования электрических свойств границ раздела полупроводников из-за значительного рассогласования параметров решетки полупроводников.

1. Физика горячих носителей заряда
2. Фотоника
3. Материаловедение полупроводников
4. Оптические материалы и технологии
5. Химия радиоматериалов
6. Материалы и компоненты электронной техники
7. Технология материалов и изделий электронной техники