Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Левинштейн М.Е. -> "Эффект Ганна " -> 69

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 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 159 >> Следующая

легированном образце <$ = Ь/п0 и из (6.16) следует, что Ua~ ErxamL, что
для достаточно больших значений До и L совпадает с результатами
аналитической теории стабильных доменов в однородном образце (§ 3.4). При
неоднородном легировании выражение (6.16) позволяет определить, при каком
значении напряжения смещения Ua домен исчезнет в точке с концентрацией
носителей, равной по(х).
Из уравнения (6.16) можно сделать несколько полезных выводов. Прежде
всего можно определить то минимальное напряжение UKP, 134
которое необходимо приложить к образцу для того, чтобы домен пробежал
через весь образец:
= По max -fiVmin'P. (6.17)
Далее, если концентрация монотонно уменьшается от катода к аноду, то при
постоянном напряжении смещения возникший у катода домен должен всегда
доходить до анода, поскольку величина Ua(x) в этом случае также монотонно
уменьшается по направлению к аноду (6.16). При произвольной
зависимости п0(х) выражение (6.16) позволяет
найти дрейфовый путь, пройденный доменом, при заданном напряжении
смещения. Заметим, наконец, что уравнение (6.16) позволяет определить
степень увеличения проводимости в узкой полоске образца, необходимую для
создания квазианода (гл. 5). Если d/ni<g.L/no (d - ширина области
повышенной проводимости; П\ - концентрация электронов в пей), то p"L/no и
из (6.17) следует, что
UKP = E L. (6.18)
г min по 7
При напряжении, равном пороговому напряжению Ut, домен рассасы-
вается в области повышенной проводимости, если
riifna Е tjET min ¦ (6.19)
Для GaAs Et/Ermm~2, и, таким образом, полученный результат хоро-
шо согласуется с результатами эксперимента, в котором для повышения
проводимости часть образца освещалась лучом Не-Ne лазера (§ 5.4).
Приведенные соображения хорошо согласуются с результатами расчетов на ЭВМ
для доменов большой амплитуды [29]. Если амплитуда домена мала, так что
поле вне домена Ег заметно отличается от Егт 1в, то зависимость плотности
тока от времени не будет воспроизводить зависимость т(х), поскольку
скорость домена будет меняться от точки к точке. Полученные выше
результаты не справедливы также для случая, когда размер неоднородности
порядка или меньше размеров домена. Если размер неоднородности соизмерим
с шириной домена, то его параметры при прохождении области неоднородности
могут существенно отливаться от параметров домена в однородном образце.
Неоднородности, размер которых много меньше ширины домена, сравнительно
слабо сказываются на параметрах движущегося стабильного домена, по весьма
существенны при резком изменении напряжения смещения, когда они
определяют параметры многодоменного режима работы (п. 6.2.5).
Исследование поведения доменов сравнительно малой амплитуды при размерах
неоднородностей порядка ширины домена удобно проводить с помощью
моделирования на ЭВМ [30].
6.2.5. Многодоменный режим
Как показывают экспериментальные результаты и простые теоретические
оценки (§ 6.1), при достаточно резком изменении напряжения смещения
(dUoldt^ 1012 В/с) в образце могут возникнуть несколько доменов.
Моделирование на ЭВМ [15, 31] указывает на важную роль малых случайных
неоднородностей в возникновении многодоменного режима.
135
В работе [31] был рассмотрен случай, когда образец разбивался на полоски
шириной 0,5 мкм. Концентрация легирующей примеси в пределах каждой
полоски считалась постоянной, но от полоски к полоске изменялась
случайным образом со среднеквадратичным отклонением, равным 11%. Расчет
проводился в рамках полевой модели. При этом предполагалось, что
коэффициент диффузии не зависит от величины
?,B/i
Г"
\=)
Е.В/см ю5 F-----
•г
10 20 Jtfx.MkM
/,мкм 0
_Li_
30
50 х^мкм
х,мки
-L1J- >1.1 -I I I -
-I
! I ".I.
I N. I n ! I I I
1 I I X
t.nc
W3
t.nc
! "I. 1, I I, ,1 1, I______L_L_2
;n/V^AVvvvАуьЛ
t < t t t I I _
4-
-I-I_____!
n, CM
X.MKM
X. MKM
P&c. 6Л0. Многодоменный режим работы в образце со случайными
неоднородностями [31]:
а) ?~2,7 ГГц, L=35 мкм; б) f=6 ГГц, ?.=¦ = 70 мкм; в) f=--14 ГГц, L=70
мкм. В правом нижнем углу каждого из рисунков показаны зависимости U(t) и
I(t), в левом нижнем углу - зависимость щ(х). 1, 2, 3, 4 - профили поля в
моменты времени, отмеченные на зависимости U(i). Горизонтальная прямая на
он-сунках Е(х) соответствует пороговому полю ?0=ЗШ В 1см.
поля. В качестве одного из граничных условий задавалось значение тока
проводимости на катоде:
l*(t)=qn(0, *)ЦкЯ. (6.20)
Здесь |хк - подвижность на катоде (в точке х = 0). Величина jxK
принималась в 1,5 раза большей, чем подвижность в слабом поле в объеме
образца. Такой выбор цк обусловливает низкое значение поля на катоде.
Моделировалось поведение образца, подключенного к параллельному
резонансному LCft-контуру. Вследствие этого к диоду, помимо постоянного
напряжения смещения, было приложено также переменное напряжение на
частоте резонанса. Благодаря высокой добротности контура оно имело
синусоидальный характер. При большой частоте колебаний величина dU/dt
Предыдущая << 1 .. 63 64 65 66 67 68 < 69 > 70 71 72 73 74 75 .. 159 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed