Оптические свойства эпитаксиальных слоев GaN в среднем и дальнем инфракрасных диапазонах

В работе экспериментально исследовано пропускание микроструктур на основе нитрида галлия с разным уровнем легирования в среднем и дальнем инфракрасном диапазонах при T = 300 K. Проведено моделирование пропускания исследуемых структур в данных спектральных диапазонах с помощью метода матриц переноса. Показано, что вклад решетки, согласно модели однофононного резонанса, и вклад свободных электронов, согласно модели Друде, в диэлектрическую проницаемость позволяет удовлетворительно описывать оптические свойства исследованных микроструктур вплоть до энергии кванта 300 мэВ. Рассчитан коэффициент поглощения для излучения CO₂-лазера (энергия кванта 117 мэВ). Показано, что в нитриде галлия поглощение на свободных электронах при данной энергии кванта экспериментально можно наблюдать при концентрации электронов, превышающей 6·10¹⁶ см^-3. Определена оптимальная толщина пленок GaN для экспериментального наблюдения модуляции поглощения излучения CO₂-лазера в электрическом поле для разных уровней легирования.