КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер 14-29-00277

НазваниеРазработка концептуальных основ создания перспективных источников и детекторов ТГц диапазона на базе микро- и наноструктур с использованием новых физических принципов функционирования

РуководительРыжий Виктор Иванович, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)", г Москва

Период выполнения при поддержке РНФ

2017 г. - 2018 г.

Конкурс Конкурс на продление сроков выполнения проектов, поддержанных грантами Российского научного фонда по приоритетному направлению деятельности Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований коллективами существующих научных лабораторий (кафедр)».

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки, 09-709 - Нанотранзисторы и другие наноэлектронные приборы элементной базы информационных систем

Ключевые словаДетекторы и источники тергерцового излучения, микро-нано транзисторные структуры, наноэлектромеханические структуры, плазмоника, фотонные кристаллы, математическое моделирование, физика конденсированного состояния

Код ГРНТИ59.00.00

СтатусУспешно завершен

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Настоящий Проект-2017 является продолжением Проекта-2014 и посвящен проблемам создания перспективных источников и детекторов терагерцового (ТГц) диапазона на базе микро- и наноструктур с использованием новых физических принципов функционирования. За 2014-2016 гг. проблемы Проекта не стала менее актуальной. Даже наоборот – появились новые исследования, демонстрирующие привлекательные возможности практического применения ТГц излучения в cистемах безопасности, в медицине, материаловедении, радиоастрономии и локации. Стоит отметить существенное развитие и широкое продвижение методов импульсной спектроскопии, все более широкое применение структурированных материалов, метаматериалов. Это означает постоянный рост спроса на элементную базу ТГц диапазона в будущем. Ключевая идея Проекта-2017 – существенно развить достигнутые в 2014-2016 гг. успехи коллектива Лаборатории терагерцовых технологий МГТУ им. Н.Э. Баумана: (1) технологические успехи – новые концепты приборов, изготовление образцов элементной базы; (2) успехи в исследовании фундаментальных основ новых материалов и технологий в проекте – самосборки коллоидных кристаллов, коллективных явлений, локализации и конверсии света; (3) успехи в развитии методов исследований – спектроскопии и пост-обработки результатов Для достижения цели будет решен комплекс экспериментальных, вычислительных и теоретических задач, среди которых нами выбраны наиболее актуальные и важные с практической и фундаментальной точек зрения: A. ИСТОЧНИКИ ТГЦ ИЗЛУЧЕНИЯ: A1. Создание источников импульсного ТГц излучения на основе «плазмонных фотопроводящих антенн» – фотопроводящих антенн с высокоэффективной оптической конверсией фемтосекундных световых импульсов в пикасекундные за счет генерации плазмонов вблизи электродов. A2. Разработка и изготовление структурированных ТГц фотопроводящих антенн, использующих эффект локализации света в фотонно-кристаллических структурах и вблизи структурированных покрытий. B. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ФОТОННО-КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ ТГЦ ДИАПАЗОНА: B1. Изготовление и исследование оптических свойств Янус-частиц – коллоидных частиц диоксида кремния, покрытых наполовину металлами. Исследование локализации света и нелинейной конверсии. B2. Экспериментальные, численные и теоретические исследования фундаментальных процессов образования перспективных фотонно-кристаллических материалов ТГц элементной базы. Исследование взаимодействия между частицами в коллоидах и его влияния на термодинамику (от разряженных суспензий до плотных комплексных флюидов и кристаллов), седиментацию, подвижность частиц при низких объемных долях частиц, коллективную динамику при кристаллизации в процессе образования подложек для фотонно-кристаллических фотопроводящих антенн, в том числе, различных сольвентах в режимах мягкого и жесткого взаимодействия. C. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ТГЦ СПЕКТРОСКОПИИ: C1-C2. Разработка элементной базы (C1) и методов ТГц спектроскопии (C2) – диэлектрическая спектроскопия труднодоступных объектов, внутриволноводная абсорбционная спектроскопия и внутриволноводная интерферометрия на базе профилированных кристаллических сред. Существенной новизной будут обладать не только постановки задач, но также методы их решения и ожидаемые результаты. Ожидаемые результаты будут обладать фундаментальной и практической значимостью, будут представлены в ведущих научных журналах и будут соответствовать лучшим стандартам исследований в ведущих международных группах, работающих в области проекта. Наряду с получением научных результатов выполнение Проекта поспособствует развитию научно-технической базы Лаборатории терагерцовых технологий МГТУ им. Н.Э. Баумана и повышению квалификации научного коллектива лаборатории. Участие в выполнении проекта молодых ученых (студентов и аспирантов) позволит повысить их профессиональные навыки и найдет отражение в их квалификационных работах (курсовых и дипломных проектах, бакалаврских, магистерских и кандидатских диссертациях).

Ожидаемые результаты
В результате выполнения Проекта-2017 будут получены следующие основные научные результаты. 1. Будут разработаны концептуальные основы создания передающих плазмонных фотопроводящих антенн ТГц диапазона с различной топологией (strip line, bow-tie, log-spiral) на основе LT GaAs и InxGa1-xAs для импульсного и непрерывного режимов излучения. 2. Будет проведено моделирование распределения электрического поля и плотности наведенного фототока в плазмонной фотопроводящей антенне при различных параметрах оптической накачки. Будут изготовлены плазмонные электроды с различной геометрией. Будет отработана планарная технология изготовления плазмонных электродов (планарные 2D электроды) для увеличения эффективности преобразования оптического излучения в ТГц волны. 3. Будут изготовлены плазмонные фотопроводящие антенны на основе LT GaAs и InxGa1-xAs (x>0.3) с различной топологией. Использование плазмонных электродов даст возможность получения высокой выходной мощности ТГц излучения за счет сохранения емкостной нагрузки антенны при увеличении апертуры излучающей области. 4. Будут проведены измерения временного профиля электромагнитного импульса и спектра ТГц генерации в плазмонных фотопроводящих антеннах. Поскольку возбуждение плазмонов будет происходить на оптической частоте, соответствующей лазеру накачки, ожидается резкое увеличение концентрации фотовозбужденных носителей заряда в области рядом с контактами. 5. Будут изготовлены и исследованы структурированные фотопроводящие антенны, использующие эффект локализации света в фотонно-кристаллических структурах и вблизи структурированных покрытий. 6. Будут изготовлены и исследованы оптические свойства частиц Януса – коллоидных частиц диоксида кремния, покрытых наполовину металлами, как перспективный класс материалов для нелинейной конверсии света. 7. Будут проведены экспериментальные, численные и теоретические исследования фундаментальных процессов образования перспективных фотонно-кристаллических материалов ТГц элементной базы. Будут проведены исследования возникновения крупной блочной структуры при седиментации в суспензиях с бимодальным распределением по размерам частиц. Будет экспериментально исследовано влияние взаимодействия между коллоидными частицами (1000-1500 нм) на их подвижность при низких объемных долях частиц в различных сольвентах (вода, водные растворы электролитов) в процессе седиментации в поле сил тяжести. 8. Экспериментально и методом молекулярной динамики будет изучена коллективная динамика коллоидных частиц при кристаллизации в процессе образования подложек для фотонно-кристаллических фотопроводящих антенн. Будут исследованы применимость теории Орнштайна-Цернике к описанию термодинамики и корреляций в коллоидных суспензиях выше точки кристаллизации. 9. Будет систематически изучено влияние экранировки в водных растворах электролитов на коллективную динамику коллоидных кристаллов, в том числе вблизи линии плавления, в режимах жесткого и мягкого взаимодействия между частицами. Будет изучена термодинамика двумерных коллоидных систем в широком диапазоне параметров взаимодействия – от разряженных суспензий до плотных комплексных флюидов и кристаллов. 10. Будут разработаны элементная база и проведены экспериментальные исследования новых методов ТГц измерений –диэлектрической спектроскопии труднодоступных объектов, внутриволноводной интерферометрии и внутриволноводной спектроскопии с использованием профилированных кристаллических сред. Ожидаемые результаты будут обладать практической и фундаментальной значимостью, соответствовать самым современным стандартам исследований в рассматриваемой области знаний. Результаты будут опубликованы в ведущих научных журналах, представлены на международных научных мероприятиях и найдут отражение в квалификационных работах молодых исполнителей (курсовых и дипломных работах, бакалаврских, магистерских и кандидатских диссертациях). Таким образом, выполнение настоящего проекта позволит не просто получить важные научные результаты, но и поспособствует развитию научно-технической базы Лаборатории терагерцовых технологий МГТУ им. Н.Э. Баумана, а также стимулирует развитие ее кадрового потенциала.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2017 году
В рамках выполнения проекта РНФ в 2017 году: 1) Разработаны и исследованы новые концепты плазмонных фотопроводящих антенн ТГц – диапазона с различной топологией (strip line, bow-tie, log-spiral) на основе LT GaAs и InxGa1-xAs (с различной мольной долей индия) для импульсного и непрерывного режимов излучения, а также новые концепты приборов Тцг диапазона на основе графена и Ван-дер Ваальсовых структур. 2) Проведено моделирование распределения электрического поля и плотности наведенного фототока в плазмонной фотопроводящей антенны при различных параметрах оптической накачки. 3) Изготовлены и исследованы плазмонные электроды с помощью электронно-лучевой литографии с различным аспектным соотношением. Отработана планарная технология изготовления плазмонных электродов (планарные 2D электроды) для увеличения эффективности преобразования оптического излучения в ТГц. 4) Изготовлены плазмонные фотопроводящие антенны на основе LT GaAs и InxGa1-xAs (x>0.3) с различной топологией. Использование плазмонных электродов даст возможность получения высокой выходной мощности ТГц излучения, за счет сохранения емкостной нагрузки антенны при увеличении апертуры излучающей области; 5) Проведены измерения временного профиля электромагнитного импульса и спектра ТГц генерации изготовленных плазмонных фотопроводящих антенн. 6) Разработаны технологические приемы, изготовлены и исследованы Янус-частицы диоксида кремния, покрытые наполовину металлами. 7) Экспериментально и методом молекулярной динамики изучена коллективная динамика коллоидных частиц при кристаллизации в процессе образования подложек для фотонно-кристаллических фотопроводящих антенн. 8) Систематически исследована применимость теории Орнштайна-Цернике к описанию термодинамики и корреляций в коллоидных суспензиях, выше точки кристаллизации. 9) Систематически изучено влияние экранировки в водных растворах электролитов на коллективную динамику коллоидных кристаллов, в т.ч. вблизи линии плавления, в режимах жесткого и мягкого взаимодействия между частицами. 10) Исследована термодинамика двумерных коллоидных систем в широком диапазоне параметров взаимодействия – от разряженных суспензий до плотных комплексных флюидов и коллоидных кристаллов. 11) Разработана новые элементы ТГц оптотехники (одиночные линзы, оптические системы и волноводы) и проведены их экспериментальные исследования и апробация. 12) Подготовлены, отданы в печать и опубликованы 15 статей в научных журналах, из которых 14 индексируются в базах данных Scopus и Web of Science, а 6 входит в перечень первый квартиль.

Публикации

1. Глинский И.А., Хабибуллин Р.А., Пономарев Д.С. Интегральная эффективность оптико-терагерцовой конверсии в фотопроводящих антеннах на основе LT GaAs и In 0.38 Ga 0.62 As МИКРОЭЛЕКТРОНИКА, Ном. 6. C. 444 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.7868/S0544126917060060

2. Крючков Н.П., Храпак С.А., Юрченко С.О. Thermodynamics of two-dimensional Yukawa systems across coupling regimes JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS, Vol. 146, I. 13, P. 134702 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1063/1.4979325

3. Пономарев Д.С., Хабибуин Р.А., Ячменев А.Е., Павлов А.Ю.,Слаповский Д.Н., Глинский И.А., Лаврухин Д.В., Рубан О.А., Мальцев П.П. Electrical and thermal properties of photoconductive antennas based on In (x) Ga1-x As (x > 0.3) with a metamorphic buffer layer 4 for the generation of terahertz radiation SEMICONDUCTORS, Vol. 51, I. 9, P. 1218 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1134/S1063782617090160

4. Рыжий В., Оцуджи Т., Рыжий М., Карасик В.Е., Шур М.С., Infrared detection and photon energy up-conversion in graphene layer infrared photodetectors integrated with LEDs based on van der Waals heterostructures: Concept, device model, and characteristics INFRARED PHYSICS & TECHNOLOGY, Vol.85, P. 307 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1016/j.infrared.2017.07.018

5. Рыжий В., Рыжий М., Лейман В., Митин В., Шур М.С., Оцуджи Т. Effect of doping on the characteristics of infrared photodetectors based on van der Waals heterostructures with multiple graphene layers JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, Vol. 122, I. 5, P. 054505 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1063/1.4997459

6. Рыжий В., Рыжий М., Свинцов Д., Лейман В., Митин В., Шур М.С., Оцуджи Т. Nonlinear response of infrared photodetectors based on van der Waals heterostructures with graphene layers OPTICS EXPRESS, Vol. 25 I. 5, P. 5536 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1364/OE.25.005536

7. Рыжий В., Рыжий М., Свинцов Д., Лейман В., Митин В., Шур М.С., Оцуджи Т. Infrared photodetectors based on graphene van der Waals heterostructures INFRARED PHYSICS & TECHNOLOGY, Vol. 84, P. 72 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1016/j.infrared.2017.01.016

8. Рыжий В., Шур М.С., Рыжий М., Карасик В.Е., Оцуджи Т. Device model for pixelless infrared image up-converters based on polycrystalline graphene heterostructures JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, - (год публикации - 2018)

9. Рыжий М., Оцуджи Т., Рыжий В., Шур М.С., Федоров Г., Лейман В. Dynamic Conductivity and Two-Dimensional Plasmons in Lateral CNT Networks International Journal of High Speed Electronics and System, Vol. 26, I. 1, P. 1740004 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1142/S0129156417400043

10. Хусаинов Д.И., Буряков А.М., Билык В.Р., Мишин Е.Д., Пономарев Д.С., Хабибулин Р.А., Ячменев А.Е. Epitaxial stresses in an InGaAs photoconductive layer for terahertz antennas Technical Physics Letters, Vol. 43, I. 11, P. 1020 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1134/S1063785017110220

11. Черномырдин Н.В., Фролов М.Е., Лебедев С.П., Решетов И.В., Спектор И.Е., Толстогузов В.Л., Карасик В.Е., Хорохоров А.М., Кошелев К.И., Щадько А.О., Юрченко С.О., Зайцев К.И. Wide-aperture aspherical lens for high-resolution terahertz imaging REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS, Vol. 88, I. 1, P. 014703 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1063/1.4973764

12. Черномырдин Н.В., Щадько А.О., Лебедев С.П., Толстогузов В.Л., Курлов В.Н., Решетов И.В., Спектор И.Е., Скоробогатый М., Юрченко С.О., Зайцев К.И. Solid immersion terahertz imaging with sub-wavelength resolution APPLIED PHYSICS LETTERS, Vol. 110, I. 22, P. 221109 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1063/1.4984952

13. Шикунова И.А., Катыба Г.М., Зайцев К.И., Несвижевский В.В., Командин Г.А., Черномырдин Н.В., Юрченко С.О., Решетов И.В., Курлов В.Н. Sapphire shaped crystals for waveguiding, sensing, and exposure applications Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials, - (год публикации - 2018)

14. Юрченко С.О., Зайцев К.И., Горбунов Е.А., Яковлев Е.В., Зотов А.К., Масалов В.М., Емельченко Г.А., Горелик В.С. Enhanced third-harmonic generation in photonic crystals at band-gap pumping JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS, Vol. 50, I. 5, P. 055105 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1088/1361-6463/aa53d4

15. Яковлев Е.В., Комаров К.А., Зайцев К.И., Крючков Н.П., Кошелев К.И., Зотов А.К., Шелестов Д.А., Толстогузов В.Л., Курлов В.Н., Ивлев А.В., Юрченко С.О. Tunable two-dimensional assembly of colloidal particles in rotating electric fields SCIENTIFIC REPORTS, Vol. 7, P. 13727 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1038/s41598-017-14001-y

16. - Российские физики создали терагерцовые фотонно-кристаллические сапфировые волноводы ГАЗЕТА.RU, 20.01.2017 (год публикации - )

Аннотация результатов, полученных в 2018 году
В результате выполнения проекта РНФ в 2018 году получены следующие основные научные результаты. 1) Разработаны, изготовлены и изучены (теоретически и экспериментально) плазмонные ТГц фотопроводящие антенны с различной топологией электродов (strip line, bow-tie, log-spiral) на основе LT GaAs и InxGa1-xAs (с различной мольной долей индия) для импульсного и непрерывного режимов излучения. 2) Разработана модель нового устройства для беспиксельных преобразователей изображений дальнего/среднего инфракрасного излучения в изображения, близкие к инфракрасному/видимому. В этих преобразователях используются поликристаллические графеновые слои, погруженные в Ван-дер-Ваальсовы материалы, интегрированные со светодиодом. Проанализированы характеристики предложенных безпиксельных повышающих преобразователей и показано, что их передаточная функция контрастности изображения и эффективность повышающего преобразования зависят от (латерального) удельного сопротивления поликристаллических графеновых слоев. 3) Проанализированы характеристики межподзонных инфракрасных фотоприемников на квантовых ямах (QWIP) на основе традиционных полупроводниковых материалов и межзонных графеновых инфракрасных фотоприемников на основе ван-дер-ваальсовых гетероструктур. Показано, что чувствительность и ограниченная темновым током детективная способность превышают таковые для QWIP. 4) Предложен, а также исследован теоретически и экспериментально терагерцовый болометр на "горячих" электронах (THz HEB) на основе стробированной структуры GaAs, подобной полевому транзистору с решеткой параллельных нанонитей Sn (Sn-NT). Рассчитаны распределения энергии электронов в каналах, образованных вокруг Sn-NT для различных напряжений на затворе и найдена доля делокализованных электронов, распространяющихся через энергетические барьеры между нанонитями. Показано, что особенности THz HEB могут быть полезны при их практическом применении в биологии, медицине и материаловедении. 5) Проведены исследования полевого транзистора с двойным затвором с распределенной обратной связью (DFB-DG-GFET), который был изготовлен в виде терагерцового (ТГц) светоизлучающего лазерного транзистора с инжекцией тока. Наблюдалось широкополосное излучение в диапазоне 1–7,6 ТГц с максимальной мощностью излучения ~ 10 мкВт, а также одномодовое излучение при 5,2 ТГц с мощностью излучения ~ 0,1 мкВт. Устройство также демонстрирует нелинейное квази-пороговое поведение по отношению к уровню инжекции тока. 6) Исследован суб-терагерцовый (129–450 ГГц) фото-отклик устройств на основе однослойных графеновых и графеновых нанолент с асимметричными контактами источника и стока (ванадия и золота). Обнаружено, что при низких температурах (77 К) чувствительность детектора возрастает с увеличением частоты падающего суб-ТГц излучения, что связано с проявлением плазмонного эффекта в устройствах с относительно большими длинами плазмонными волн. 7) Проведены экспериментальные исследования временной динамики фотовозбужденных носителей заряда в сверхрешетках n0.53Ga0.47As / In0.52Al0.48As, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии на подложке GaAs с метаморфным буфером. 8) Исследован нелинейный транспорт носителей в гибридных структурах стробированного графена-фосфорена (G-P) – полевых транзисторов G-P. Продемонстрирована сильная зависимость электропроводности канала G-P от электрического поля и существенно нелинейные вольт-амперные характеристики, демонстрирующие отрицательную дифференциальную проводимость, связаны с нагревом носителя и переносом носителя в реальном пространстве между G- и P-слоями. Предсказанные особенности G-P-систем могут быть использованы в детекторах и источниках электромагнитного излучения, а также в логических схемах. 9) Исследована электрическая модуляция терагерцового (ТГц) излучения, связанная с нагревом носителей в гетероструктурах графен-фосфорен (ГП). Показано, что глубина модуляции ТГц излучения может быть большой в относительно широком диапазоне частот модуляции. 10) Проведены экспериментальные исследования возникновения крупной блочной структуры коллоидных кристаллов при седиментации в суспензиях с бимодальным распределением по размерам частиц. 11) Экспериментально исследовано влияние взаимодействия между коллоидными частицами (1000-1500 нм) на их подвижность при низких объемных долях частиц, в различных сольвентах (вода, водные растворы электролитов) в процессе седиментации в поле сил тяжести. 12) Разработаны, изготовлены, теоретически и экспериментально изучены микроструктурированные ТГц волноводы на основе профилированных кристаллов сапфира. Изучена возможность их применения для ТГц спектроскопических и интерферометрических измерений в условиях агрессивных окружающих сред, при высоких температурах и давлениях.

Публикации

1. Гайдученко И.А., Федоров Г.Е., Москотин М.В., Ягодкин Д.И., Селиверстов С.В., Гольцман Г.Н., Кунцевич А.Ю., Рубин М.Г., Образцова Е.Д., Лейнман В.Г., Шур М.С., Отсуджи Т., Рыжий В.И. Manifestation of plasmonic response in the detection of sub-terahertz radiation by graphene-based devices Nanotechnology, Vol. 29(24), P. 245204 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1088/1361-6528/aab7a5

2. Понамарев, В.С., Лаврухин Д.В., Ячменев А.Е., Хабибулин Р.А., Семенихин И.Е., Вьюрков В.В., Рыжий М., Отсуджи Т., Рыжий В. Lateral terahertz hot-electron bolometer based on an array of Sn nanothreads in GaAs Journal of Physics D-Applied Physics, Vol. 51(13), P. 135101 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1088/1361-6463/aab11d

3. Пономарев Д.С., Хабибулин Р.А., Клочков А.Н., Ячменев А.Е., Бугаев А.С., Хусаинов Д.И., Буряков А.М., Билык В.П., Мишина Е.Д. Ultrafast Dynamics of Photoexcited Charge Carriers in In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As Superlattices under Femtosecond Laser Excitation Semiconductors, Vol. 52(7), P. 864 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1134/S1063782618070175

4. Рыжий В., Отсуджи Т., Карасик В.Е., Рыжий М., Лейнман В.Г., Митин В., Шур М.С. Comparison of Intersubband Quantum-Well and Interband Graphene-Layer Infrared Photodetectors IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. 54(2), P. 4000108 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1109/JQE.2018.2797912

5. Рыжий В., Отсуджи Т., Рыжий М., Понамарев, В.С., Карасик В.Е., Лейман В.Г., Митин В., Шур М.С. Electrical modulation of terahertz radiation using graphene-phosphorene heterostructures Semiconductor Science and Technology, Vol 33(12), P. 124010 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1088/1361-6641/aae9b2

6. Рыжий В., Пономарев Д.С., Рыжий М., Митин В., Шур М.С., Отсуджи Т. Negative and positive terahertz and infrared photoconductivity in uncooled graphene Optical Materials Express, - (год публикации - 2019)

7. Рыжий В., Рыжий М., Пономарев Д.С., Лейнман В.Г., МИтин В., Шур М.С., Отсуджи Т. Negative photoconductivity and hot-carrier bolometric detection of terahertz radiation in graphene-phosphorene hybrid structures Journal of Applied Physics, - (год публикации - 2019)

8. Рыжий В., Рыжий М., Свинцов Д., Лейнман В., Мальцев П.П., Пономарев Д.С., Митин В., Шур М.С., Отсуджи Т. Real-space-transfer mechanism of negative differential conductivity in gated graphene-phosphorene hybrid structures: Phenomenological heating model Journal of Applied Physics, Vol. 124(11), P. 114501 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1063/1.5046135

9. Рыжий В., Шур М.С., Рыжий М., Карасик В.Е., Отсуджи Т. Device model for pixelless infrared image up-converters based on polycrystalline graphene heterostructures Journal of Applied Physics, Vol. 123(1), P. 014503 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1063/1.5011712

10. Рыжий М., Отсуджи Т., Карасик В.Е., Лейнман В., Шур М.С., Рыжий В., Митин В. Characteristics of vertically stacked graphene-layer infrared photodetectors Solid-State Electronics, - (год публикации - 2019)

11. Ядав Д., Тамамуши Г., Ватанабе Т., Митсушио Д., Тобах Ю., Сугавара К., Дубинов А.А., Сато А., Рыжий В., Отсуджи Т. Terahertz light-emitting graphene-channel transistor toward single-mode lasing Nanophotonics, Vol. 7(4), P. 741 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1515/nanoph-2017-0106

12. Катыба Г.М., Зайцев К.И., Долганова И.Н., Шикунова И.А., Черномырдин Н.В., Юрченко С.О., Командин Г.А., Решетов И.В., Несвижевский В.В., Курлов В.Н. Sapphire shaped crystals for waveguiding, sensing and exposure applications Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials, Vol. 64, P.133 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1016/j.pcrysgrow.2018.10.002

13. Горбунов Е.А., Зайцев К.И., Зотов А.К., Яковлев Е.В., Алиев И.Н., Крючков Н.П., Денисов Л.К., Карасик В.Е., Юрченко С.О. Enhanced high-harmonic generation in photonics crystal: Theoretical and experimental studies Proceedings of SPIE, Vol. 10367, P. UNSP 1036703 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1117/12.2272954

14. Лаврухин Д.В., Катыба Г.М., Ячменев А.Е., Галиев Р.Р., Глинский И.А., Хабибулин Р.А., Гончаров Ю.Г., Спектор И.Е., Хусаинов Д.И., Буряков А.М., Мишина Е.Д., Черномырдин Н.В., Зайцев К.И., Пономарев Д.С. Numerical simulations and experimental study of terahertz photoconductive antennas based on GaAs and its ternary compounds Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, Vol. 10680, P. 106801M (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1117/12.2306189

15. Лаврухин Д.В., Ячменев А.Е., Павлов А.Ю., Хабибулин Р.А., Гончаров Ю.Г., Спектор И.Е., Командин Г.А., Юрченко С.О., Зайцев К.И., Пономарев Д.С. Broadband THz pulsed spectroscopy with impedance-matched antennas Proceedings - International Conference Laser Optics 2018, 8435838, P. 150 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1109/LO.2018.8435838

16. Россоленко С.Н., Шикунова И.А., Катыба Г.М., Зайцев К.И., Курлов В.Н. Growth of Sapphire Shaped Crystals by the Noncapillary Shaping (NCS) Technique Concept, Property and Application of Micro/Nanostructured Materials, Nova Science Publishers, Inc., - (год публикации - 2018)

17. Г.М. Катыба, К.И. Зайцев, И.А. Шикунова, И.Н. Долганова, В.Н. Курлов Сапфировая ячейка для внутриволноводной терагерцовой спектроскопии -, 2018135318 (год публикации - )

Возможность практического использования результатов
1. Разработанные и исследованные плазмонные фотопроводящие антенны ТГц – диапазона с различной топологией электродов, структуры на основе графена, Ван-дер-Ваальсовых структур, фосфорена могут использоваться в качестве рабочих элементов источников и детекторов ТГц излучения, применяемого в спектроскопии материалов, биомедицинских приложениях, системах безопасности жизнедеятельности. 2. Отработана планарная технология изготовления плазмонных электродов для увеличения эффективности преобразования оптического излучения в ТГц может применяться для создания линейки ТГц источников и детекторов нового поколения. 3. Разработанные технологические приемы, работы с коллоидными суспензиями (коллоидные Янус-частицы, исследование кристаллизации в процессе образования фотонно-кристаллических подложек для фотопроводящих антенн, анализ термодинамики и коллективной динамики в суспензиях) могут использоваться для новых материалов (фотонные кристаллы, фотонно-кристаллические подложки), основанных на явлении самосборки. 4. Разработанные новые элементы ТГц оптотехники (одиночные линзы, оптические системы и волноводы) могут применяться для ТГц спектроскопических и интерферометрических измерений в условиях агрессивных окружающих сред, при высоких температурах и давлениях.