Физика полупроводниковых наноструктур. Борисенко С.И. - 103 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

Резонансно-туннельным диодом будем называть многослойную по-
лупроводниковую структуру, в которой имеется ДБКС, параметры кото-
рой подбираются таким образом, чтобы в КЯ имелся один резонансный
уровень.
6.3.1. Строение и действие РТД
На рис.6.10 представлена схема резонансно-туннельного диода на
основе гетероструктуры GaAs / Al
x
Ga
1-x
As, состоящего из пяти слоев,
крайние из которых обычно представляют собой сильно легированный
GaAs с вырожденным электронным газом. Барьеры ДБКС состоят из не-
легированного твердого раствора Al
x
Ga
1-x
As . В КЯ из собственного
GaAs находится один резонансный уровень E
1
с уширением Г: при
х=0.3, V
≈
0.2 эВ, а=5 нм, b=2
÷
5 нм, Е
1
≈
70
÷
80 мэВ, Г=Г
b
≈
2
÷
30 мэВ
(см. табл.3), (
Г
p
( 77 К )
≤
0.1 мэВ ,
Г
p
( 300 К )
≈
2 мэВ ).
Если к такой структуре приложить разность потенциалов, то через
нее пойдет ток, имеющий две составляющие - резонансную и нерезо-
нансную. Резонансный ток связан с движением электронов от эмиттера
до коллектора через резонансный уровень в КЯ, положение которого в
данном случае является функцией приложенного напряжения U. Нере-
зонансная составляющая связана прежде всего с надбарьерным протека-
нием и нерезонансным подбарьерным. Очевидно, с понижением темпе-
ратуры и улучшением параметров ДБКС (увеличением вероятности ре-
зонансного туннелирования и уменьшением нерезонансного) нерезо-
нансная составляющая будет убывать.
Чтобы получить качественную картину зависимости резонансной
составляющей тока симметричного РТД от напряжения, для простоты
будем считать, что электронный газ в эмиттере и коллекторе является
вырожденным и характеризуется энергией Ферми Е
F
. Тогда положение
103
V
a
b
b
E
F
GaAs
Al
x
Ga
1-x
As
Al
x
Ga
1-x
As
Г
z
E
1
N
+
-GaAs
N
+
-GaAs
Рис. 6.10. Схема РТД на основе гетероструктуры GaAs / Al
x
Ga
1-x
As
с одним резонансным уровнем в КЯ.

Страницы