Физика полупроводниковых наноструктур. Борисенко С.И. - 70 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

Рассмотрим туннелирование электрона из первой минизоны и КЯ с
номером 0 в соседнюю КЯ с номером 1 (поле направлено в положитель-
ном направлении оси z). Для упругого рассеяния при туннелировании
через барьер согласно закону сохранения энергии должно выполняться
условие для поперечного волнового вектора, которое с учётом (2.63)
можно представить в виде
2
2
s0i
2
2
1i
2
2
10
k
*m2
Ek
*m2
Ek
*m2
E
⊥⊥⊥
′
+ω−=
′
+=+
, (5.47)
где
k k
⊥ ⊥
′
,
- волновые вектора начального и конечного состояний элек-
трона. Для изменения кинетической энергии поперечного движения из
(5.47) имеем
( )
( )
i1i100is
22
2
eFdEEkk
*m2
∈=∆−=−−ω=−
′
⊥⊥
. (5.48)
Если расстройка
∈ ≠
i
0
, данное туннелирование называется нерезо-
нансным и наоборот. Из (5.48) следует, что нерезонансное туннелирова-
ние в отличие от резонансного должно обязательно сопровождаться рас-
сеянием, связанным с изменением поперечного волнового вектора. Сле-
довательно, вероятность нерезонансного туннелирования и плотность
тока, связанная с ним, должны быть намного меньше, чем для резо-
нансного. Причём с ростом
∈
i
по абсолютной величине вероятность не-
резонансного туннелирования и плотность соответствующего тока
должны убывать, так как при этом увеличивается изменение волнового
вектора.
С учётом сказанного плотность вертикального электрического тока в
одноминизонном приближении (
2110200
EETk
∆=−< <
) можно предста-
вить в виде
( ) ( )
∑
∈=
i
ii
jFj
, (5.49)
где
( )
ii
j
∈
-парциальная плотность электрического тока, связанная с тун-
нелированием электронов из штарковской лесенки первой минизоны на
уровни штарковской лесенки i - ой минизоны соседней КЯ. Без учёта
разогрева электронного газа
19
, в приближении упругого рассеяния и од-
нородного электрического поля формула для парциальной плотности
19
При выводе формулы предполагается, что время релаксации энергии достаточно мало, чтобы
сохранить термодинамическое равновесие между носителями заряда и решеткой
70

Страницы