Влияние низкополевой подвижности электронов на развитие ударной ионизации в диодах Ганна

Автор: · Дата: 31 Январь 2012 · Пока нет комментариев

Влияние низкополевой подвижности электронов на развитие ударной

ионизации в диодах Ганна

Д.В. Павленко, Э.Д. Прохоров

Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина радиофизический факультет, кафедра полупроводниковой и вакуумной электроники,

Украина, 61077, пл.Свободы 4, тел.(057)7051262

Исследовано влияние низкополевой подвижности, длины рабочей области, концентрации донорной примеси на диапазоны устойчивой работы диодов Ганна ввиду развития ударной ионизации в домене сильного поля. Показано, что уменьшение низкополевой подвижности исходных материалов приводит к уменьшению максимальной напряженности электрического поля в домене, увеличению напряжения на диоде, необходимого для развития ударной ионизации в домене, и увеличению диапазона напряжений сверх порогового, при которых диод может работать без ударной ионизации. Исследования проведены для диодов, изготовленных на основе GaAs. На основе результатов численного моделирования электронных процессов в диоде Ганна описан процесс развития ударной ионизации.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: диод Ганна, ударная ионизация, рекомбинация, устойчивая работа, подвижность.

ВВЕДЕНИЕ


Ударная ионизация в диодах Ганна привлекала внимание многих исследователей, и в последнее время следует отметить возобновившийся интерес к изучению ее закономерностей [1-7,12-15]. В основном она проявляется в длинных диодах, длина которых превышает 10 мкм (частоты генерации 0,1–10 ГГц). Именно на образцах с длиной активной области 100–750 мкм были исследованы основные её закономерности в первом приближении теоретически и достаточно основательно экспериментально [3-7]. Качественно теория и эксперимент совпадали, однако, в ряде случаев, наблюдались расхождения. Целью настоящей работы является определение границ устойчивой работы диодов Ганна в условиях влияния ударной ионизации в доменах сильного поля при различных параметрах материалов, из которых изготавливаются диоды, в частности, равновесной концентрации и низкополевой подвижности носителей заряда, находящихся в рабочей области диода.


МЕТОДИКА РАСЧЕТОВ


Для определения параметров доменов сильного поля с учетом ударной ионизации использовалась система дифференциальных уравнений, состоящая из уравнения Пуассона, уравнений непрерывности и уравнений для токов. В рассматриваемой модели учтены основные физические явления, определяющие характеристики прибора, такие как рекомбинация, ударная ионизация [9-12].
Решаемая система уравнений выглядит следующим образом:

Скачать полную версию статьи в pdf

Популярность: 22%

Рубрика: Публикации ·  



Оставить комментарий или два

Пожалуйста, зарегистрируйтесь для комментирования.