nguphysСибирский физический журналSIBERIAN JOURNAL OF PHYSICS2541-9447Новосибирский государственный университет10.25205/2541-9447-2018-13-2-64-69nguphys-33Research ArticleФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА, ПОЛУПРОВОДНИКОВ, НАНОСТРУКТУРSOLID-STATE AND SEMICONDUCTOR PHYSICS, PHYSICS OF NANOSTRUCTURESГЕНЕРАЦИЯ ВТОРОЙ ГАРМОНИКИ В ТОНКОЙ ПЛЕНКЕ Al0,1Ga0,9NSECOND HARMONIC GENERATION IN Al0.1Ga0.9N THIN FILMБорисовГ. М.BorisovG. M.noemail@neicon.ruГольдортВ. Г.Gol’DortV. G.noemail@neicon.ruЖуравлёвК. С.ZhuravlevK. S.noemail@neicon.ruКовалёвА. А.KovalyovA. A.noemail@neicon.ruКочубейС. А.KochubeiS. A.noemail@neicon.ruЛедовскихД. В.LedovskikhD. V.noemail@neicon.ruМалинТ. В.MalinT. V.noemail@neicon.ruРубцоваН. Н.RubtsovaN. N.rubtsova@isp.nsc.ruИнститут физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН; Новосибирский государственный университетРоссияA. V. Rzhanov Institute of Semiconductor Physics SB RAS; Novosibirsk State UniversityRussian FederationИнститут физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАНРоссияA. V. Rzhanov Institute of Semiconductor Physics SB RASRussian FederationИнститут физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН; Новосибирский государственный университетРоссияA. V. Rzhanov Institute of Semiconductor Physics SB RASRussian Federation2018261020201326469Copyright © Борисов Г.М., Гольдорт В.Г., Журавлёв К.С., Ковалёв А.А., Кочубей С.А., Ледовских Д.В., Малин Т.В., Рубцова Н.Н., 20202020Борисов Г.М., Гольдорт В.Г., Журавлёв К.С., Ковалёв А.А., Кочубей С.А., Ледовских Д.В., Малин Т.В., Рубцова Н.Н.Borisov G.M., Gol’Dort V.G., Zhuravlev K.S., Kovalyov A.A., Kochubei S.A., Ledovskikh D.V., Malin T.V., Rubtsova N.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nguphys.elpub.ru/jour/article/view/33

Вторая гармоника излучения фемтосекундного лазера Yb3+:KY(WO4)2 в пропускании тонкой пленки Al0,1Ga0,9N, выращенной на монокристалле сапфира ориентации (0001), не обнаруживает насыщения для интенсивностей инфракрасной накачки до 200 МВт/см2. Излучение второй гармоники p- поляризации зарегистрировано как для накачки p- поляризации, так и для накачки s -поляризации; во втором случае сигнал второй гармоники существенно ниже. Для обоих случаев поляризации накачки сигнал второй гармоники отсутствует при нормальном падении излучения и достигает максимального значения для угла падения около 50° с последующим уменьшением. Обнаружены признаки латеральной неоднородности образца на уровне 5 %, обсуждается отсутствие азимутальной зависимости, соответствующей оси симметрии шестого порядка.

Second harmonic of femtosecond laser Yb3+:KY(WO4)2 generated in transmission of thin film Al0.1Ga0.9N grown on sapphire monocrystal of (0001) orientation does not reveal any saturation up to infrared pumping intensity 200 MW/cm2. The p- polarized second harmonic radiation was detected both for p- polarized and s -polarized pumping radiation; the second harmonic signal is essentially lower in the second case. In both cases, the second harmonic signal is absent at normal incidence, and it reaches maximum value at incidence angle of about 50 degree with further decrease. Lateral non-homogeneity was detected at 5 % level; absence of azimuth dependence corresponding to sixth order symmetry axis is considered.

генерация второй гармоникинаноразмерные полупроводниковые материалы A3B5second harmonic generationnano-size A3B5 semiconductor materialsReferencesБорисов Г. М., Гольдорт В. Г., Ковалёв А. А., Ледовских Д. В., Рубцова Н. Н. Фемтосекундная кинетика отражения зеркал с насыщающимся поглощением // Автометрия. 2016. Т. 52, № 2. С. 52-56.Борисов Г. М., Гольдорт В. Г., Ковалёв А. А., Ледовских Д. В., Рубцова Н. Н. Фемтосекундная кинетика отражения зеркал с насыщающимся поглощением // Автометрия. 2016. Т. 52, № 2. С. 52-56.Kisel’ V. E., Rudenkov A. S., Pavlyuk A. A., Kovalyov A. A., Preobrazhenskii V. V., Putyato M. A., Rubtsova N. N., Semyagin B. R., Kuleshov N. V. High power efficient SESAMmode-locked Yb:KGW bulk laser // Optics Letters. 2015. Vol. 40. No. 12. P. 2707-2710.Kisel’ V. E., Rudenkov A. S., Pavlyuk A. A., Kovalyov A. A., Preobrazhenskii V. V., Putyato M. A., Rubtsova N. N., Semyagin B. R., Kuleshov N. V. High power efficient SESAMmode-locked Yb:KGW bulk laser // Optics Letters. 2015. Vol. 40. No. 12. P. 2707-2710.Kovalyov A. A., Preobrazhenskii V. V., Putyato M. A., Rubtsova N. N., Semyagin B. R., Kisel’ V. E., Rudenkov A. S., Kuleshov N. V., Pavlyuk A. A. Efficient high power femtosecond Yb3+:KY(WO4)2 laser // Laser Physics Letters. 2015. No. 12. P. 075801 (4 p).Kovalyov A. A., Preobrazhenskii V. V., Putyato M. A., Rubtsova N. N., Semyagin B. R., Kisel’ V. E., Rudenkov A. S., Kuleshov N. V., Pavlyuk A. A. Efficient high power femtosecond Yb3+:KY(WO4)2 laser // Laser Physics Letters. 2015. No. 12. P. 075801 (4 p).Бохан П. А., Журавлёв К. С., Закревский Дм. Э., Малин Т. В., Осинных И. В., Фатеев Н. В. Усиление излучения в легированных AlGaN структурах при оптической накачке // Письма в ЖТФ. 2017. Т. 43, вып. 1. C. 1-4.Бохан П. А., Журавлёв К. С., Закревский Дм. Э., Малин Т. В., Осинных И. В., Фатеев Н. В. Усиление излучения в легированных AlGaN структурах при оптической накачке // Письма в ЖТФ. 2017. Т. 43, вып. 1. C. 1-4.Aleksandrov I. A., Zhuravlev K. S. Energy structure and radiative lifetimes of InGaN/AlN quantum dots // Superlattices and Microstructures. 2018. No. 113. P. 373-378.Aleksandrov I. A., Zhuravlev K. S. Energy structure and radiative lifetimes of InGaN/AlN quantum dots // Superlattices and Microstructures. 2018. No. 113. P. 373-378.Асаки И. Увлекательные приключения в поисках синего света // УФН. 2016. T. 187, № 5. С. 504-517.Асаки И. Увлекательные приключения в поисках синего света // УФН. 2016. T. 187, № 5. С. 504-517.Sanford N. A., Davydov A. V., Tsvetkov D. V., Dmitriev A. V., Keller S., Mishra U. K., DenBaars S. P., Park S. S., Han J. Y., Molnar R. J. Measurement of second order susceptibilities of GaN and AlGaN // Journal of Applied Physics. 2005. No. 97. P. 053512 (13 p).Sanford N. A., Davydov A. V., Tsvetkov D. V., Dmitriev A. V., Keller S., Mishra U. K., DenBaars S. P., Park S. S., Han J. Y., Molnar R. J. Measurement of second order susceptibilities of GaN and AlGaN // Journal of Applied Physics. 2005. No. 97. P. 053512 (13 p).Fujii Y., Yoshida S., Misawa S., Maekawa S., Sakudo T. Nonlinear optical susceptibilities of AlN film // Applied Physics Letters. 1977. No. 31. P. 814-816.Fujii Y., Yoshida S., Misawa S., Maekawa S., Sakudo T. Nonlinear optical susceptibilities of AlN film // Applied Physics Letters. 1977. No. 31. P. 814-816.Fomenko V., Gusev E. P., Borguet E. Optical second harmonic generation studies of ultrathin high-k dielectric stacks // J. Appl. Phys. 2005. No. 97. P. 083711 (7 p).Fomenko V., Gusev E. P., Borguet E. Optical second harmonic generation studies of ultrathin high-k dielectric stacks // J. Appl. Phys. 2005. No. 97. P. 083711 (7 p).Vanbel M., Delabie A., Sioncke S., Adelmann Ch., Afanas'ev V., Locquet J. P., Van Elshocht S., Caymax M., Verbiest T. Second-har-monic generation as characterization tool for Ge/high-k dielectric interfaces // Proc. SPIE. Nonlinear Optics and Applications VI. 2012. Vol. 8434. P. 84341F.Vanbel M., Delabie A., Sioncke S., Adelmann Ch., Afanas'ev V., Locquet J. P., Van Elshocht S., Caymax M., Verbiest T. Second-har-monic generation as characterization tool for Ge/high-k dielectric interfaces // Proc. SPIE. Nonlinear Optics and Applications VI. 2012. Vol. 8434. P. 84341F.Борисов Г. М., Гольдорт В. Г., Ковалёв А. А., Кочубей С. А., Ледовских Д. В., Преображенский В. В., Путято М. А., Рубцова Н. Н., Семягин Б. Р. Особенности генерации второй гармоники излучения фемтосекундного лазера Yb3+:KY(WO4)2 в гетероструктурах A3B5 с асимметричными квантовыми ямами // Вестн. НГУ. Серия: Физика. 2014. T. 9, вып. 4. С. 5-14.Борисов Г. М., Гольдорт В. Г., Ковалёв А. А., Кочубей С. А., Ледовских Д. В., Преображенский В. В., Путято М. А., Рубцова Н. Н., Семягин Б. Р. Особенности генерации второй гармоники излучения фемтосекундного лазера Yb3+:KY(WO4)2 в гетероструктурах A3B5 с асимметричными квантовыми ямами // Вестн. НГУ. Серия: Физика. 2014. T. 9, вып. 4. С. 5-14.Miragliotta J., Wickenden D. K., Kistenmacher T. J., Bryden W. A. Linear and nonlinear optical properties of GaN thin films // JOSA B. 1993. Vol. 10. No. 8. P. 1447-1456.Miragliotta J., Wickenden D. K., Kistenmacher T. J., Bryden W. A. Linear and nonlinear optical properties of GaN thin films // JOSA B. 1993. Vol. 10. No. 8. P. 1447-1456.Elhadj S., Yoo J.-H., Negtes R. A., Menor M. G., Adams J. J., Shen N., Cross D. A., Bass I. L., Bude J. D. Optical damage performance of conductive widegap semiconductors: spatial, temporal, and lifetime modeling // Optical Materials Express. 2017. Vol. 7. No. 1. P. 202-212.Elhadj S., Yoo J.-H., Negtes R. A., Menor M. G., Adams J. J., Shen N., Cross D. A., Bass I. L., Bude J. D. Optical damage performance of conductive widegap semiconductors: spatial, temporal, and lifetime modeling // Optical Materials Express. 2017. Vol. 7. No. 1. P. 202-212.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.