Наведено результати теоретичного дослідження ефектів резонансного збудження плазмонів при взаємодії двовимірного електронного газу з надвисокочастотним електромагнітним випромінюванням в гібридних напівпровідникових структурах з металевими ґратками. Розвинуто теорію явищ детектування та підсилення терагерцового (ТГц ) випромінювання в структурах з дрейфуючим електронним газом. Пояснено форму експериментальних спектрів пропускання терагерцового випромінювання для кремнієвої структури та їх модифікацію при пропусканні електричного струму. Вказано, що зміна пропускання пов'язана із Джоулевим розігрівом структури, що впливає на рухливість дірок і високочастотний відгук газу дірок в ТГц області спектру. На основі чисельного розв'язку рівнянь Максвелла показано, що при взаємодії електромагнітної хвилі з субхвильовою металевою ґраткою наявна сильна локальна концентрація ближнього електромагнітного поля на краях металевих смужок. Продемонстровано збільшення ефекту концентрації для вузькощілинних ґраток. Знайдено залежності характеристик плазмонного резонансу в гібридній структурі гратка-2D електронний газ від її параметрів. Показано, що в структурах з вузькощілинними ґратками посилюється взаємодія плазмонів і електромагнітного випромінювання. Продемонстровано, що просторовий розподіл ближнього поля має квадрупольну структуру та має місце ефект підсилення концентрації енергії ближнього поля при плазмонному резонансі. Запропоновано оригінальний дизайн гібридної плазмонної структури на основі InGaAs-гетероструктури з дрейфуючим електронним газом, в якій можливе виникнення плазмонної нестійкості черенковського типу. Зазначено, що при цьому розрахунки показують існування частотних вікон підсилення терагерцового випромінювання зі значеннями порядку 10%. Побудовано самоузгоджену теорію детектування в плазмонних структурах з дрейфуючим електронним газом. Показано, що самоузгоджене рішення системи рівнянь Максвелла та гідродинаміки призводить до виникнення у виразі для фотовідгуку додаткового множника, який враховує радіаційні втрати. Пояснено експериментальні спектри відбивання епітаксійних плівок сильнолегованого n-GaN з витравленою на поверхні дифракційною ґраткою в діапазоні 2 - 20 ТГц. Зауважено, що розрахунки спектрів відбивання проведено на основі точних розв'язків рівняння Максвела чисельними методами. Показано, що особливості які виникають в цих спектрах пов'язані зі збудженням поверхневих плазмон-поляритонів і дифракцією падаючого випромінювання.

• Лящук Юрій Миколайович (фізико-математичні науки)

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"