Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Левинштейн М.Е. -> "Эффект Ганна " -> 67

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 .. 61 62 63 64 65 66 < 67 > 68 69 70 71 72 73 .. 159 >> Следующая

возникновением у катода сильного прикатодного падения потенциала (кривая
С на рис. 6.8, построенная для значения Ек -24 кВ/см). Расчеты
показывают, что, несмотря на устойчивость в резистивной цепи, образцы с
большими Ек могут возбуждать колебания в резонансном контуре.
При Ек^. 4,7 кВ/см (область, левее заштрихованной) вольт-амперная
характеристика остается линейной почти до E0 = Et. Поведение образца при
больших полях существенно зависит от наличия неоднородностей в объеме
образца и от типа внешней цепи. В ряде случаев на достаточно больших
неоднородностях в объеме могут периодически возникать движущиеся домены.
При этом возникающие колебания тока будут иметь амплитуду, близкую к
максимально возможной величине jt-jv Именно этот тип поведения
соответствует той "идеальной" картине эффекта Ганна, с описания которой
мы начали эту главу.
В зависимости от характера неоднородностей, гипа внешней цепи и величины
напряжения смещения может реализоваться и другая возможность. После того
как домен сильного поля, зародившийся в объеме образца, достигнет анода,
он может остаться вблизи анода, образовав стационарную область сильного
поля. Следующий, домен уже не возникает, колебания тока прекращаются и в
резистивной цепи такой образец остается стабильным. В резонансной цепи
такое стационарное распределение поля может осциллировать на частоте
резонанса. Переход образца из режима периодических колебаний тока большой
амплитуды в стационарный режим, характеризующийся сильным полем у анода,
может произойти при изменении напряжения смещения.
Сопоставляя полученные в работе [8] теоретические результаты с описанными
выше экспериментальными данными, можно убедиться, что приведенная [8]
модель описывает подавляющее большинство типов поведения ганновских
диодов, наблюдающихся экспериментально. Исключение составляет, пожалуй,
только S-образный тип переключения. Причина этого кажется понятной, если
учесть, что во всех случаях, когда это обстоятельство проверялось, диоды,
испытывавшие S-образное переключение, излучали свет с длиной волны,
соответствующей переходу зона - зона. Факт такого излучения
свидетельствует о том, что в какой-то области диода происходит генерация
электронно-дырочных пар, не учитывавшаяся в работе [8].
Ряд важных результатов был получен на основе моделей, в которых в
качестве граничных условий выбиралось постоянное значение подвижности на
границах образца.
9* 131
Рис. 6.8. Поведение диода Ганна при различных Ек {§].¦
1 - зависимость v(E), использованная при расчетах; vv-0,86 ¦ Ю7 см/с -
асимптотическое значение скорости. Кривые В\, В2, С - вольт-амперные
характеристики при различных зяа-чениях поля Е1Г
ЖзШ ж 5000 ш moo
lA/WWW
ТУ 20000
1
Л 3600
l/WWW IF 5250 .Л 3800
/ИЛ
лллллл/
Ж5500 Ж 28000
Ш 4 250
Ж 5750
¦Ж 32000
Ш ?500
AiA/V
В
съ

Ж6000
Ж Зк-000
Ш^750
или^дл/
Ж 7000
Ж 35000
AVtyW
Рис. 6.9. Зависимости от среднего по образцу поля Е0: а) 1 -' среднего
тока, 2 - максимального тока, 3 - минимального тока, 4 - частоты первой
гармоники осцилляций. Пунктирные горизонтальные кривые соответствуют
максимальному /( и минимальному / токам в однородном образце [28]; б)
формы тока для диода, характеристики которого представлены на рис. 6.9,а.
Римские цифры - области поля ?0. отмеченные теми же цифрами на рис.
6.9,а. Арабские цифры - величины поля Е0 в В/см [281.
132
В работе {28] с помощью анализа на ЭВМ было подробно исследовано
поведение диода при граничных условиях, в качестве которых выбиралось
постоянное значение подвижности у катодного и анодного контактов. Расчеты
были проделаны в рамках температурной модели Маккамбера и Чайновеса. Были
использованы те же значения параметров А, а. щ, [12 и тт, что и при
расчетах, описанных в гл. 3. Расчеты проводились при комнатной
температуре (Т'о=0,025 эВ). Равновесная концентрация электронов в образце
равнялась 4-1014 см-3. Пита-чие образца осуществлялось от генератора
напряжения. Значения подвижности на катоде ак и аноде иа принимались
равными 10С0 и 5000 см2/В-с соответственно. Для сравнения следует
указать, что при принятых в работе параметрах Д, a, [ii, [i2, Тт и Т'о
величина статической подвижности в объеме материала при пороговом поле
).1 = У(/?'г = 3460 см2/В-с.
Таким образом, выбранные значения jiK и ,иа обусловливали повышенное
значение поля па катоде и пониженное значение его на аноде. Результаты
расчетов показаны на рис. 6.9. На рис. 6.9,а приведены средняя по времени
вольт-ампер-ная характеристика образца (кривая /) и зависимости
максимальной и минимальной плотности тока (кривая 2, 3) н частоты
колебаний (кривая 4) от поля смещения Еп.
Римскими цифрами отмечены пять характерных областей. Область I
соответствует стабильному состоянию. При Ео~
- 3400 В/см, когда средний по времени ток еще возрастает с
увеличением поля, в образце возника-
ют осцилляции (область II). При этом форма колебаний тока почти
синусоидальна (рис. 6.9,6, первые три кривые). Частота колебаний сильно
Предыдущая << 1 .. 61 62 63 64 65 66 < 67 > 68 69 70 71 72 73 .. 159 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed