Физика полупроводниковых наноструктур. Борисенко С.И. - 105 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

ния сферы Ферми, равной
( )
π
k q
F
2 2
−
. При
E
u
≤
0
резонансный ток с
увеличением напряжения быстро уменьшается и становится равным
нулю, потому что резонансный уровень энергии при этом попадает в
запрещенную зону
7
. Как показывает численный анализ, при
E
u
≈
0
вольтамперная характеристика РТД имеет максимальную отрицатель-
ную дифференциальную проводимость.
6.3.2. ВАХ и ОДП идеального РТД
Под идеальным РТД будем понимать такой симметричный резо-
нансно-туннельный диод, у которого в области напряжений, соответ-
ствующих наличию резонансного тока, нерезонансной составляющей
тока можно пренебречь. Для того чтобы получить вольтамперную ха-
рактеристику такого РТД, проведем расчет плотности резонансного
тока, предполагая для простоты, что при напряжении U электроны мо-
гут двигаться за счет дисперсии скоростей только от эмиттера к коллек-
тору. Из рис. 6.11 следует, что для вырожденного электронного газа в
эмиттере и коллекторе этому условию можно удовлетворить, если резо-
нансный уровень энергии
( )
F1
E2/3E
⋅>
, что обычно имеет место. С
учетом сделанных приближений плотность резонансного тока для элек-
тронов в приближении изотропной эффективной массы можно рассчи-
тать по общей формуле (рис.6.12)
( ) ( ) ( ) ( )
⊥⊥
−
≤
≥
∫∫
∑
π
==
⊥
dkkETqvdq
2
e
ETqve2j
22
F
F
F
qk
0
k
0
2
kk
k,0q
r
, (6.58)
где
qkk
+=
⊥
- трехмерный волновой вектор электрона;
( )
*m/qqv
=
,
*m2/qE
22
=
- скорость и энергия электрона, соответствующие дви-
жению вдоль оси симметрии РТД (ось z);
2
y
2
x
kkk
+=
⊥
- модуль по-
перечного волнового вектора, соответствующего свободному движению
электрона вдоль слоев РТД. Для коэффициента пропускания воспользу-
емся формулой Лоренца для симметричной ДБКС (6.51)
, (6.59)
7
Отсчет энергий везде ведется от дна зоны проводимости в эмиттере.
105

Страницы