Вышедшие номера
О механизме низкотемпературного примесного пробоя
Сабликов В.А.1, Поляков С.В.1, Рябушкин О.А.1
1Институт радиотехники и электроники Российской академии наук, Фрязино, Россия
Поступила в редакцию: 19 июля 1995 г.
Выставление онлайн: 19 июня 1996 г.

Проведено теоретическое исследование низкотемпературного примесного пробоя в рамках модели, которая самосогласованным образом учитывает перезарядку возбужденного состояния примесей и все процессы рассеяния электронов, влияющие на темп ударной ионизации. В рассмотрение включены процессы ударной ионизации как основного, так и возбужденного состояний примесей, ударное возбуждение нейтральных примесей, межэлектронные столкновения и рассеяние электронов на фононах. Численные расчеты проведены применительно к n-GaAs. Показано, что имеются три механизма, приводящие к отрицательному дифференциальному сопротивлению, которые в реальных условиях могут образовывать общий S-образный участок вольт-амперной характеристики. Первый обусловлен уменьшением коэффициента захвата электронов на мелкие примеси с ростом частоты межэлектронных столкновений, когда они начинают контролировать функцию распределения вблизи уровня протекания. Этот механизм инициирует неустойчивость при малых токах. Второй механизм обусловлен уменьшением энергетических потерь электронов с ростом тока вследствие ослабления неупругого рассеяния на примесях при их ионизации. Третий механизм представляет собой известную перегревную неустойчивость.