Анотація до роботи:

Лашкевич І. М. Температурні хвилі в ізотропних однорідних і кусково-однорідних напівпровідниках і діелектриках при об’ємному поглинанні гармонійно модульованого світла. – Рукпис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.10 – Фізика напівпровідників і діелектриків. – Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, Чернівці, 2005.

Дисертацію присвячено побудові теорії електронних і фононних температурних хвиль, які викликано об'ємним поглинанням світлового модульованого випромінювання в однорідних напівпровідниках і двошарових структурах.

При дослідженні напівпровідників у наближенні рівності нерівноважних температур електронів і фононів або у випадку діелектриків у дисертації використано рівняння теплопровідності, яке вміщає у себе об'ємні теплові джерела, що виникають унаслідок поглинання світла.

При дослідженні напівпровідників з різними температурами електронів і фононів запропоновано систему рівнянь теплопровідності для електронів і фононів з урахуванням електрон-фононного теплообміну й об'ємних джерел тепла в електронній підсистемі напівпровідника.

З аналізу рівнянь теплового балансу у приповерхневих шарах отримано узагальнені крайові умови для вищезгаданих рівнянь теплопровідності, у яких враховано можливість накопичення теплової енергії на поверхні при змінних у часі електронних і фононних теплових потоках. Для гармонійних у часі теплових процесів введено нове поняття “тепловий поверхневий імпеданс” – аналог імпедансу в електричних ланцюгах, врахування якого природно описує теплоємнісні властивості поверхні. Проаналізовано критерії поверхневого і об'ємного поглинання лазерного випромінювання напівпровідником. Ми показали, що ці критерії різні для високочастотної складової випромінювання і її модульованої компоненти.

Детально досліджено вплив поверхневої теплоємності на зміщення фаз температурних хвиль. Як узагальнення і найбільш загальний випадок розглянуто питання про температурні хвилі у напівпровідниках, коли задачу про поширення електронних і фононних теплових хвиль необхідно розв’язувати самоузгоджено, враховуюючи скінчений за величиною електрон-фононний теплообмін. У цьому випадку температури електронів і фононів є різні.

Запропоновано загальний підхід для теоретичного визначення ефективних теплових параметрів двошарової структури при об'ємному поглинанні світла. Показано, що ефективні значення теплових параметрів двошарового середовища треба шукати самоузгоджено з ефективними оптичними параметрами структури. Розраховано об'ємні джерела тепла, які виникають при об'ємному поглинанні електромагнітної хвилі у двошаровій структурі, беручи до уваги падаючі, заломленні і відбиті хвилі. Аналітично розв’язано рівняння теплопровідності для двошарової структури і одношарового ефективного зразка для отриманих об'ємних джерел тепла. На підставі наведених розв’язків у квазістатичному наближенні отримано систему рівнянь для визначення ефективної теплопровідності, ефективного коефіцієнту поглинання світла і ефективного показника заломлення світла у загальному випадку. Окремо досліджено вплив теплових властивостей інтерфейсу між шарами на формування ефективних теплових параметрів. Уведено критерії ізотермічності цього інтерфейсу, при виконанні яких він перестає впливати на формування ефективної теплопровідності. Ми показали, що ці критерії є різні для поверхневого і об'ємного поглинання світла.