|
Читайте также: |
Когда электроны заключены в области пространства, размеры которого сравнимы с длиной волны электрона и ограниченные потенциальными барьерами, появляются два взаимосвязанных эффекта. Первый из них — размерное квантование. Другой эффект — резонанс, который наступает при определенных условиях размерного квантования, в этом случае электронные волны отражаются от стенок квантовой потенциальной ямы.
Если энергетические уровни электронов по обе стороны барьеров совпадают по энергии, то речь идет о резонансе электронных волн. В этом случае наблюдается резкое возрастание туннельного тока. Стоит отметить, что размерное квантование и резонанс являются следствием явлении интерференции волн, бегущих в прямом и обратном направлениях.
Ка рис. 3.13 приведена N-образная ВАХ арсенид-галлиевого прибора. В таких приборах в определенном интервале напряжений ток уменьшается с увеличением напряжения. Это объясняется тем, что при определенном напряжении, которое называется резонансным, средняя энергия электронов в материале n-типа смещается и совпадает с одним из квантовых уровней в потенциальной яме.
Рис. 3.13. Квантование энергетических состояний в потенциальной яме в зависимости от участка ВАХ квантовых приборов.
При изменении напряжения некоторые энергетические состояния, занятые электронами в легированном арсениде галлия, оказываются между квантовыми уровнями в яме. При резонансном напряжении электроны туннелируют по направлениям указанным стрелкой через энергетический барьер в квантовую яму (рис. 3.13).
При долинном напряжении туннелирования не происходит потому, что в потенциальной яме нет совпадающих по энергии уровней. N-образной ВАХ обладают и диодные р+—п+ -структуры с межзонным туннелированием носителей заряда.
На основе эффекта резонансного туннелирования созданы туннельно-резонансные структуры (ТРС), которые применяются в полупроводниковой электронике и оптоэлектронике.
Основными приборами на туннельно-резонансных структурах, в которых можно создать одну или несколько квантовых ям, стали диоды и их различные комбинации. В таких структурах возможно обеспечение механизма резонансного переноса электронов в сильном электрическом поле.
Такой механизм переноса позволяет электронам набрать значительную энергию по отношению ко дну зоны проводимости узкозонного материала, а также получить на выходе структуры моноэнергетический пучок горячих электронов.
Созданы туннельно-резонансные транзисторы, в том числе с квантовыми ямами.
Дата добавления: 2015-10-28; просмотров: 558 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| НЕМТ-транзисторы. | | | Гетероструктурный транзистор на квантовых точках. |