Вышедшие номера
Динамические характеристики двухбарьерных наноструктур с несимметричными барьерами конечной высоты и ширины в сильном переменном электрическом поле
Чуенков В.А.1
1Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, Москва, Россия
Поступила в редакцию: 16 января 2013 г.
Выставление онлайн: 19 ноября 2013 г.

Дано обобщение теории взаимодействия моноэнергетического потока инжектируемых электронов с сильным высокочастотным электрическим полем в резонансно-туннельных диодных структурах (РТД) с несимметричными барьерами конечной высоты и ширины. В квазиклассическом приближении найдены волновые функции и функция туннелирования электронов в квантовой яме и барьерах. Получены аналитические выражения для токов поляризации в РТД как в общем случае, так и в ряде предельных случаев. Показано, что в РТД с несимметричными барьерами токи поляризации и мощность излучения сильно зависят от соотношения вероятностей туннелирования электронов через эмиттерный и коллекторный барьеры. В квантовом режиме, когда delta=varepsilon-varepsilonr=homega>>Gamma (varepsilon - энергия инжектируемых в РТД электронов, h - постоянная Планка, omega - частота переменного поля; varepsilonr и Gamma - соответственно энергия и ширина резонансного уровня), активный ток поляризации достигает в поле E~2.8homega/ea (e - заряд электрона, a - ширина квантовой ямы) максимального значения, равного по абсолютной величине 84% от постоянного резонансного тока, если вероятность туннелирования электронов через эмиттерный барьер много больше вероятности туннелирования через коллекторный барьер. Мощность генерации излучения на частотах omega=1012-1013 с-1 может достигать в этом случае 105-106 Вт/см2.