Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Левинштейн М.Е. -> "Эффект Ганна " -> 37

Эффект Ганна - Левинштейн М.Е.

Левинштейн М.Е., Пожела Ю.К., Шур М.С. Эффект Ганна — М.: Советское радио, 1975. — 288 c.
Скачать (прямая ссылка): effektganna1975.djvu
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 159 >> Следующая

ток возрастает (dj/dt>0), а так как ток в передней стенке представляет
собой ток смещения js=\(eI4n)dE/dt, то поле в домене также должно
возрастать.
В работе [46] процесс ухода домена в анод был проанализирован при
некоторых упрощающих предположениях. Считалось, что передний фронт домена
и при уходе в анод остается полностью обедненным, он предполагалось, что
в течение -всего времени ухода в анод ток через образец линейно
возрастает со временем. При таких предположениях было показано, что
максимальное поле в домене может возрасти при уходе ,в анод
приблизительно вдвое.
где
nv + D
3.6. "Мощностная" и температурная модели
Как уже отмечалось выше, предположение о том, что дрейфовая скорость
электронов зависит только от электрического поля, носит модельный
характер. Такая модель не является, разумеется, единственно возможной.
Можно, например, предположить, что подвижность электронов зависит от их
эффективной температуры [3] или от подводимой мощности электрического
тока [47].
Рассмотрим вначале модель, предложенную в работе [47]. Мощность W,
приобретаемая одним носителем от поля, равна
W=qEv, (3.111)
дп е дЕ
- дх ~ 4к dt "
"=----------------------п-=----------------------------ПТ' <3112>
qn°~ 4п дх
Здесь J - плотность полного тока; 5 = ц,(W)E - дрейфовая скорость
электронов; - их дрейфовая подвижность. (Эти величины обо-
значены тильдой, чтобы подчеркнуть тот факт, что при неоднородном
распределении поля по образцу v и ц при заданном поле Е
отличаются
от соответствующих величин v(E) и |д.(?) для однородного
распределе-
ния поля. В однородном образце \i(W)-\x,(q\i(E)E2). Для стабильного
домена, распространяющегося вдоль образца со скоростью и:
е дЕ
J "4" л И Т\
4" аг (3.113)
п° 4nq dz
*> Вопрос о влиянии ударной ионизации в домене на физические процессы в
диоде Ганна будет подробно рассмотрен в гл. 7.
77
Используя подвижность электронов (л(^), можно получить уравнение,
полностью аналогичное уравнению (3.22):
р d? _eqrto (?,)]--------------------------?/qn° +-"!¦, (3.114)
p dE 4tiD 1"' ' \ 11 \ - p/qru
qnо
С помощью рассуждений, совершенно аналогичных тем, которые были
использованы при обсуждении уравнения (3.22), можно прийти к выводу, что
скорость домена u=v(Er). Учитывая, что J=qn0v(Er), из (3.113)
получаем
W = JE/n0. (3.115)
С учетом (3.115) из (3.114) находим
(3.116)
р dp еПо
Т" 'Зг'==5(r)'
1 -
qm
p(W)W ,
2
qvr
Здесь v(Er) =v(Wmin)-vr - скорость электронов вне домена. Из (3.116),
снова используя рассуждения, аналогичные приведенным выше в связи с
уравнением (3.22), получаем правило площадей
^тах
J [(T(W) W - qv22] dW - 0. (3.117)
W'min
Выражение (3.117) позволяет при заданном Wm-m (и, следовательно,,
заданной плотности тока через образец J==qti^vT) определить максимальное
значение мощности в домене Wmax. Перепишем теперь правило площадей
(3.117), используя зависимость v(E) для однородного образца, которая
подробно обсуждалась ранее. Для этого введем вспомогательное поле |,
которое мы определим, используя соотношения, справедливые для однородного
образца. Для однородного поля |л = ц, W = = ^[xig2 и из (3.117) получаем
Smax
[а* (5) - v'] *ГР8 - Л = 0- (3.118).
dl
?min
Величина истинного поля Е связана со вспомогательным полем | следующим
очевидным соотношением:
E=$v(l)/v(Er). (3.119)
Соотношение (3.118) можно сравнить [с учетом (3.119)] с обычным правилом
площадей в полевой модели (3.26). Оно позволяет определить максимальное
поле в домене при заданном внешнем токе.
Таким образом, хотя "мощностная" модель приводит к той же величине
скорости домена, правило площадей (и соответственно динамические
характеристики образца с доменом) в этой модели оказываете? другим.
Как отмечается в [47], при учете термотока различие между результатами
полевой и мощностной моделей может оказаться еще более существенным.
78
Перейдем теперь к рассмотрению модели эффекта Ганна, основанной на
введении эффективной электронной температуры и рассмотрении ее кинетики.
Интуитивно такая модель представляется весьма 'привлекательной, поскольку
междолинный переход связан именно с разогревом электронов.
Как видно из результатов расчетов функции распределения электронов в
GaAs, выполненных методом Монте-Карло (гл. 2), функцию распределения
нельзя считать смещенной максвелловской с эффективной температурой Те.
Тем не менее предположение о том, что функция распределения электронов
является смещенной максвелловской со своей температурой в каждой из
долин, позволяет, как уже упоминалось в гл. 2, получить ряд важных
результатов, которые хорошо согласуются с экспериментальными данными и
результатами более точных расчетов. Детально разработанная в работе [3] и
использованная для интерпретации экспериментальных результатов в работе
[48] температурная феноменологическая теория основывается на еще более
грубых допущениях. В 'ней используется упрощенная картина зонной
структуры, уже обсуждавшаяся во введении (рис. 1.3), т. е. структура зоны
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 159 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed