Оптоэлектроника

Горячие электроны: насыщение скорости

Под влиянием сильных электрических полей электронное распределение становит­ся сильно асимметричным. Средняя скорость, как правило, в этом случае стремит­ся к величине насыщения, когда скорость перестает зависеть от напряженности поля. В полупроводниках этот параметр составляет величину порядка 107 см с"1. Рисунок 6.8 показывает зависимость скорости от напряженности поля в 81 и СаАБ.

А 1.0

О

О

0.0

0

2.0

 

Р

 

О

 

1.5

 

Горячие электроны: насыщение скорости

0.5

 

Горячие электроны: насыщение скорости

10 20 30

Напряженность поля (кВ*см-1)

 

40

 

Рис. 6.8. Зависимость скорости электронов от напряженности поля в слабо легирован­ных 81 и ОаАБ «-типа проводимости.

 

Горячие электроны: насыщение скорости

Чрезвычайно упрощенная модель Шокли изящно объясняет эффект насыще­ния скорости (рис. 6.9).

Предположим, что основной механизм неупругого рассеяния включает в себя эмиссию (оптического) фонона с энергией Ь соор, а также то, что этот процесс на­столько эффективен, чтобы при приобретении электроном кинетической энергии, соответствующей энергии фонона, он обеспечивал излучение фонона с потерей всей энергии и скорости. После чего движение каждого электрона становится стро­го детерминированным: сразу после излучения фонона электрон оказывается при к = 0 и вновь начинает ускоряться, при этом величина к определяется:

Горячие электроны: насыщение скорости

(6.41)

Это ускорение продолжается вплоть до порога, определяемого энергией фонона:

Горячие электроны: насыщение скорости

(6.42)

В результате этого распределение скоростей становится равномерным между у = 0 и Утах в направлении, параллельном приложенному полю, при этом средняя скорость составляет (у) = Утах/2, что явно не зависит от электрического поля Р.

Горячие электроны: насыщение скорости

Рис. 6.9. Модель Шокли для насыщения скорости электронов.

Пример---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Подставляя соответствующие численные значения для СаА$, а именно Ь а)ор = 36 мэВ, т* = 0,067 т, находим:

Горячие электроны: насыщение скорости

М/с = 2 х 105 м/с

(6.43)

Этот результат является достаточно хорошим с учетом простоты модели.

В то же время модель обладает рядом недостатков. Во-первых, распределение является полностью анизотропным и очень далеко от максвелловского распределе­ния. В связи с этим в данном случае не имело бы смысла вводить электронную температуру. К тому же предположение о том, что фононная эмиссия возникает как только она становится допустимой, исходя из закона сохранения энергии, оз­начает, что сама средняя энергия (3/2)Ьсоор не зависит от поля. Совершенно понят* но, что открыт широкий простор для улучшения этой модели.

Оптоэлектроника

Приобретаем- купить осциллограф, тепловизоры, источники питания

Тепловизионные камеры. Тепловизоры testo - полупроводниковые приборы, наделённые возможностью наблюдать тепловое либо световое излучение. Тепловизор flir на собственном мониторе изображает оранжевыми, красными и желтыми цветами объекты, источающие тепло, но прохладные …

Конкуренция мод: перекрестные модуляторы

В дополнении 11.Д мы видели, что вблизи порога полупроводниковый лазер может генерировать в многомодовом режиме несмотря на то. что усиливающая среда яв­ляется однородной. При достаточно сильном возбуждении настолько выше порога, …

Униполярные квантово-каскадные лазеры

Одной из характерных особенностей полупроводниковых лазерных диодов являет­ся то, что в прямо смещенном диоде принимают участие два типа носителей (элек­троны и дырки). Это делает традиционные лазерные диоды биполярными приборами. Существует …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.