ФКСВ Кашурников / Билеты по ФКСВ кашурникова 8 сем-1

Теперь ещё больше поле. От 10 в 3 до 10 в 4 (я не буду ставить степени идите нахуй). Появляются оптические фононы

31

Скорость дрейфа выходит на константу, и ток выходит на константу

32

И в итоге вольтамперная характеристика выглядит так. Сначала

линейная зависимость, потом корневая, и потом насыщение

(константа). Причем корневые зависимости расходятся от температуры, а в насыщении графики слипаются

33

7 BAX N-типа в многодолинных полупроводниках. Эффект Ганна

Берем арсинид галия. Рисуем уровни энергии. В зоне проводимости есть дополнительная яма - долина. Она чуть выше. Это направление 001 в кристаллической решетке. Частицы в разных ямах имеют разные массы, подвижности

Попробуем нарисовать вольт-амперную характеристику.

35

Сначала линейная зависимость. Увеличиваем поле, электроны все разом перелетают во вторую долину. Скачек и дальше снова

прямая, но с другим наклоном.

Есть возможность генерации. Посмотрим откуда она берется. Рассмотрим образец. Длины х. Есть какая-то точка х0. Слабая точка. Там например сопротивление повыше и там подскакивает поле. Оно подскакивает до критического и там образуются тяжелые

частицы, а потом снова легкие. Образуется таким образом домен. Под давлением легких частиц он движется со скоростью порядка 10 в 7 см/c

Дойдя до края он исчезает и образуется новый домен. Частота

процеса написана. Она находится в СВЧ диапазоне.

36

8 Ударная ионизация. Эффект Зинера

Поле порядка 10 в 5, 10 в 6. Происходит скачок тока на вольт амперке. Это объясняется ионизацией.

Электрон опустился на уровень проводимости, образуется электрон дырочная пара. И того 3 носителя заряда. И так же дырка села на валентную зону и тоже родилась электрон дырочная пара. Энергия пороговая - энергия при которой частица так вот рождает ещё две. Возможен и обратный процесс.

Есть 2 модели.

Диффузионная, написано её условие. Тогда ток пропорционален. экспоненте.

Есть дрейфовая, там другая пропорциональность.

Теперь рассмотрим поле больше 10 в 6. Эффект Зинера. Он же тунельный эффект.

37

Уровни под действием поля наклонятся, и частица сможет перейти на другой уровень, не меняя энергию (поднялась вверх и спустилась по наклону). Высота барьера все ещё Eg.

В квази-классике ток пропорционален вот такой экспоненте. Тоже есть всплеск на вольт-амперке

38

9 Равновесные и неравновесные носители заряда. Квазиуровни Ферми.

Неравновесные носители образуются в результате генерации и тому подобных вещей.

Под действием кванта света носитель переходит с одного уровня на другой и начинает релаксировать через столкновения с фононами. Как пример рассматривается германий. В основном взаимодействие с оптической модой.

Оценим энергию взаимодействия с одним фононом.

Нужно порядка 500 раз релаксировать чтобы прийти обратно.

Т.о. время релаксайии на фононе умножаем на 500 чтобы получить

полное время релаксации.

и неравновесные концентрации, 0 и 0 — равновесные концентрации. Квазиуровень Ферми для электронов, для

дырок.

Соответственно квазиуровень Ферми описывает отличие

неравновесных концентраций от равновесных.

39