Диоды Ганна - Статическая ВАХ арсенида галлия

Твердотельная электроника. Учебное пособие.

8.3. Статическая ВАХ арсенида галлия

Получим зависимость скорости дрейфа электронов от поля v_Д(E) для случая отрицательного дифференциального сопротивления.

Продифференцировав уравнение J = e(n₁μ₁ + n₂μ₂)E = en₀v_Д(E) по напряжённости электрического поля, получим:

. Тогда условие существования отрицательной дифференциальной проводимости можно записать в виде:

. Предположим, что распределение электронов между долинами выражается следующим образом:

, где k – константа; E₀ – напряжённость поля, при которой n₁ = n₂.

Обозначим также отношение подвижностей в нижнем и верхнем минимумах как константу:

. Предположим, что подвижности μ₁ и μ₂ не зависят от поля и что локальное распределение электронов между минимумами мгновенно следует за изменениями поля как во времени, так и в пространстве. В арсениде галлия, в котором междолинные переходы электронов определяются процессами рассеяния на оптических фононах, эффективное время рассеяния имеет величину 10^-12 сек. Следовательно, для рабочих частот примерно 10 ГГц или ниже междолинные переходы можно считать мгновенными. [34, 20]

Для концентрации n₁ и n₂ можно записать:

;

, где n₀ = n₁ + n₂.

Средняя скорость при данной напряжённости поля равна:

На рисунке 8.4 приведена зависимость дрейфовой скорости в зависимости от напряженности электрического поля, рассчитанная по соотношению (8.7) для арсенида галлия.

Рис. 8.4. Зависимость скорости дрейфа от напряженности поля для GaAs

Пороговая напряжённость поля E_П, при которой начинается участок ОДС, по экспериментальным данным равна ~3,2 кВ/см. Значение подвижности при низких полях равно ~8000 см²/В·с, начальное значение дифференциальной отрицательной подвижности ~2400 см²/В·с. Напряжённость поля, при которой кончается участок ОДС, приблизительно равна 20 кВ/см.

Электронные температуры (T_e) в обеих долинах будем считать одинаковыми. Тогда, пользуясь статистикой Максвелла-Больцмана, запишем:

m₁^*, m₂^* – эффективные массы в долинах,
n₁, n₂ – концентрации электронов в долинах,
M₂ – число верхних долин,
M₁ – число нижних долин.
{GaAs: M₁=1, M₂=4, m₁^*=0,067m₀, m₂^*=0,067m₀,

Теперь имеем:

(μ₁ >> μ₂)

Получим выражение для электронной температуры. Воспользуемся условием баланса энергии, приобретаемой электронами в электрическом поле в единицу времени и теряемой в это же время за счёт столкновений с фононами: [32]

, τ_e – время релаксации энергии (~10^-12 с).

Рис. 8.5. Зависимость дрейфовой скорости электронов в GaAs от E при T, K [32, 35]: 1 - 200, 2 - 300, 3 - 350. Кривая 4 - заселенность верхней долины при 300 К

Мне нравится

Владимир пишет...

ВАХ не получена?

01/11/2016 06:23:09

DonaldRof пишет...

http://eddolmer.suwenir.ru
Устройство для завертывания
Золотистые блинчики с творогом, аппетитные румяные голубцы, аккуратные сочные долмы, все любят эти домашние блюда. Однако их приготовление занимает немало времени, а внешний вид блюда не всегда удовлетворяет хозяйку. Но теперь, появилось устройство, которое поможет вам и вашей семье быть довольными любимыми блюдами и радовать ими себя намного чаще!
Быстро, легко и вкусно вместе с Долмер!
Долмер - уникальное устройство для завертывания долмы и голубцов, благодаря которому процесс приготовления трудоемких блюд превращается в удовольствие.
Он не требует наличия каких-либо специальных навыков, с ним справится любая хозяйка.
Долмер станет настоящим помощником на кухне, к тому же он имеет привлекательный дизайн и небольшие размеры.

06/09/2018 09:01:19

DonaldRof пишет...

http://nysezerdyser.bigshop.ru
Овощерезка Найсер Дайсер Плюс - универсальный прибор для измельчения и нарезания продуктов, который поможет придать блюдам красивый
и оригинальный вид и станет незаменимым помощником на кухне, ускоряя процесс приготовления пищи.

17/09/2018 03:58:39

DonaldRof пишет...

http://super-sound.shopcool.ru АБСОЛЮТНО БЕСПРОВОДНЫЕ BLUETOOTH НАУШНИКИ
(АНАЛОГ AIRBEATS)
Беспроводные наушники с функцией Bluetooth гарнитуры порадуют вас своим звучанием. С ними вы можете слушать музыку и общаться без вечно путающихся проводов.
Наушники, которые станут прекрасным дополнением для вашего гаджета. Модель, над внешним видом, которой трудилась целая группа дизайнеров и разработчиков!

Наушники не оставят вас равнодушными к музыке, Вы будете постоянно в полной эйфории и наслаждении прослушивания ваших любимых исполнителей и их треков.
Вы не сможете остановиться при прослушивании, вам постоянно будет мало. Стильные, незаметные, суперлегкие. Слушайте музыку и разговаривайте по ним, благодаря встроенному микрофону и соединению с телефоном по Bluetooth.

17/09/2018 16:47:02

MatthewFelty пишет...

Браслет-шагомер SMARTBAND
http://braslet-shagomer.ru/v7-fitnes-braslet-zakazat/>V7 фитнес браслет заказать
Регулярные измерения частоты сердечных сокращений.
Установите время измерений в приложении, или запустите тест на частоту сердечных сокращений просто встряхнув браслет.
Тест автоматически отключается через одну минуту и сохраняет значение в браслете.
http://braslet-shagomer.ru/braslet-mi-band-2-ne-schitaet-puls-priobresti/ - Браслет mi band 2 не считает пульс приобрести

28/09/2018 16:02:38

DavidLoomy пишет...

пРРСРёРРР·СР°ССРРР ССРёР РРС РРРРё РРёСР° Maxclinic lifting stick
https://clck.ru/EXx9T
РРРёРР°РСРСР РРёССРёРР-ССРёР С РРРРР°РРРРР РС РСРРРР° Maxclinic. Р Р°Р·РРР°РРёРР°РС РРССРёРС РР° РРёСР Рё СРР, РРСССР°РР°РРРёРР°РС РРРРР Рё РССР°РРСРС РРРРР°РРРР°, РРРССРРёРР°РС РРРС Рё РРРР°РС РР РРРРР СРССРРР.

16/10/2018 11:50:28

Ваш комментарий к статье

Распродажа

Литература

Новости электроники

Популярные материалы

Комментарии

Твердотельная электроника. Учебное пособие.

8.3. Статическая ВАХ арсенида галлия

Рис. 8.4. Зависимость скорости дрейфа от напряженности поля для GaAs

Рис. 8.5. Зависимость дрейфовой скорости электронов в GaAs от E при T, K [32, 35]: 1 - 200, 2 - 300, 3 - 350. Кривая 4 - заселенность верхней долины при 300 К