Меню

Температурные зависимости параметров вольт-амперной характеристики резонансно-туннельного диода

Рис. 2 - Схематическое изображение образца из работы

Аналогичные три образца были использованы в статье [7] (ширины барьеров AlxGa1-xAs различаются в диапазоне от 175 Å до 340 Å и 0.1 < x < 0.33). Эта статья посвящена влиянию электрон-электронного (e-e) и электрон-фононного (e-ph) рассеяний на ширину резонансного пика. Измерения были проведены методом туннельной спектроскопии при четырех температурах в диапазоне от T = 110.7 K до 10 K. Поскольку при 2D-2D туннелировании, а здесь рассматривается именно оно, сохраняется компонента импульса, параллельная барьеру, то туннельная проводимость должна обращаться в нуль при всех напряжениях, кроме тех, при которых уровни квантования в ямах выравниваются. Авторы этой работы считают, что в данном случае e-e рассеяние вносит доминирующий вклад в уширение пика.

Рис. 3 - Зависимость туннельной проводимости от напряжения при разных температурах

На рис. 3 приведена зависимость dI/dV от V для образца с одной и той же концентрацией электронов в обеих ямах (Ns = 1.6×10^11 см-2). Из графика видно, что при увеличении температуры пик уширяется и понижается, а значит, время жизни электронов уменьшается из-за e-e рассеяния в каждой яме. Во вставке рис.4 представлен график функции F(V)=I/V, которая получена из данных dI/dV численным интегрированием. С этой функцией удобнее работать, поскольку при сохранении импульса F(V) является сверткой спектральной функции A(E,k) 2D-электронов (спектральная функция A(E,k) дает вероятность того, что электрон с волновым вектором k имеет энергию E, и обладает сильным пиком при энергии (ħ2 k2 /2m)). В основной части рисунка приведена температурная зависимость ширины Г кривой F(V) для трех образцов. Образцы А и В имеют почти равные концентрации 2D-электронов в ямах ( Ns = 1.6×10^11 см-2 у образца А и Ns = 1.5×10^11 см-2 у В ), но разное значение Г (Т=0) (так называемое количество статического беспорядка). Образец С имеет меньшую плотность (Ns = 0.8×10^11 см-2), но такое же количество статического беспорядка, что и образец В. Факт, что при температуре ниже T= 2 K кривая Г почти не зависит от T, является свидетельством того, что неупругие процессы становятся пренебрежительно малыми. В этом режиме ширина резонансной кривой чувствительна к плотности неоднородностей и рассеянию на статическом неупорядоченном потенциале (например, на Si-донорах). При температуре T > 2 K величина Г растет квадратично с температурой. Причем видно, что Г увеличивается с уменьшением концентрации Ns, следовательно, температурная часть Г зависит от плотности 2D электронов, а не от беспорядка. А это в свою очередь предполагает неэластичные процессы, такие, как e-e и e-ph (акустические фононы) рассеяния. Но вклад e-ph рассеяния можно считать малым, так как при туннелировании с участием фононов с ростом температуры пик туннельной проводимости увеличивался бы.

Рис. 4 - Зависимость ширины Г кривой F(V) от температуры из работы

По получению вольт-амперных характеристик РТД к настоящему времени проведено много работ, в том числе работы по изучению зависимости ВАХ от температуры.

В работе [8] были исследованы ВАХ в диапазоне температур 10-200 К. В качестве образца исследования выступали РТД дырочного типа на основе гетероструктуры Si0.6Ge0.4/Si(1 0 0), изготовленные методом химического парофазного осаждения при пониженном давлении (LPCVD). Толщина Si0.6Ge0.4-квантовой ямы, Si-барьеров и Si0.6Ge0.4-спейсерных слоев -7, 4 и 15 нм соответственно. На рис.5 представлены полученные зависимости ВАХ.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7

Другие статьи:

Материальные носители фонодокументов
Актуальность: Данная тема очень актуальна в настоящее время, так как фонодокументы выступают в качестве одной из основных форм распространения информации, форме соучастия общества в событиях современной мировой истории. Испо ...

Телеграфный, телефонный, радиовещательный, телевизионный канал
Людей всегда привлекала идея связи на расстоянии, и человечество постоянно пыталось это как то реализовать. Несомненно, первый способ это обыкновенная почта. Но куда привлекательней выглядит общение в реальном ...

Радиоприемные устройства. ЧМ приемник
Радиоприемные устройства входят в состав радиотехнических систем связи, т.е. систем передачи информации с помощью электромагнитных волн Радиоприемное устройство состоит из приемной антенны, радиоприемника и оконечного уст ...

(C) 2021 | www.techniformula.ru