Особенности вакуумного резонансного туннелирования на одноямном и двухъямном барьерных потенциалах
РНФ, Конкурс 2020 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами», 20-19-00472
Давидович М.В.1
1Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
Email: davidovichmv@info.sgu.ru
Поступила в редакцию: 16 сентября 2021 г.
В окончательной редакции: 27 апреля 2022 г.
Принята к печати: 1 июня 2022 г.
Выставление онлайн: 7 июля 2022 г.
Рассмотрены особенности одномерного вакуумного туннелирования и вычисления туннельного тока в барьерных квантовых структурах с одной и двумя ямами. Структуры образованы несколькими электродами: катодом, анодом и двумя сетками. Методом многократных изображений построены профили потенциалов. Найдены уравнения для собственных и метастабильных уровней структуры с произвольным профилем потенциала. Для полного резонансного туннелирования метастабильные уровни должны попадать в область распределения электронов по кинетической энергии на катоде, что в одноямных структурах имеет место при отсутствии анодного напряжения или при малом анодном напряжении по сравнению с напряжением на сетке. Существенное напряжение на аноде приводит к несимметричной структуре и к неполному резонансному туннелированию. В этом случае двухъямная структура с двойной сеткой позволяет получать для ряда энергий полное резонансное туннелирование и на порядки увеличить туннельный ток. Ключевые слова: резонансное туннелирование, автоэлектронная эмиссия, вакуумный нанотриод, потенциальный барьер, квантовая яма.
- К.С. Гришаков, В.Ф. Елесин. ФТП, 50 (8), 1113 (2016). [K.S. Grishakov, V.F. Elesin. Semiconductors, 50 (8), 1092 (2016). DOI: 10.1134/S1063782616080121]
- В.Ф. Елесин. ЖЭТФ, 145 (6), 1078 (2014). [V.F. Elesin. JETP, 118 (6), 951 (2014). DOI: 10.1134/S1063776114060041]
- В.Ф. Елесин, Б.В. Копаев. ЖЭТФ, 123 (6), 1308 (2003). [V.F. Elesin, B.V. Kopaev. JETP, 96 (6), 1149 (2003). DOI: 10.1134/1.1591227]
- В.Ф. Елесин, И.Ю. Катеев, М.А. Ремнев. ФТП, 43 (2), 269 (2009). [V.F. Elesin, I.Yu. Kateev, M.A. Remnev. Semiconductors, 43, 257 (2009). DOI: 10.1134/S1063782609020250]
- В.Ф. Елесин, И.Ю. Катеев. ФТП, 39 (9), 1106 (2005). [V.F. Elesin, I.Yu. Kateev. Semiconductors, 39 (9), 1071 (2005). DOI: 10.1134/1.2042601]
- М.В. Давидович. Письма в ЖЭТФ, 110 (6), 414 (2019). DOI: 10.1134/S0370274X19190068 [M.V. Davidovich. JETP Lett., 110 (7), 472 (2019). DOI: 10.1134/S0021364019190068]
- Д.И. Трубецков, А.Г. Рожнев, Д.В. Соколов. Лекции по сверхвысокочастотной вакуумной микроэлектронике (ГосУНЦ "Колледж", Саратов, 1996)
- C. Bower, D. Shalom, W. Zhu, D.l. Lopez, G.P. Kochanski, P.L. Gammel, S. Jin. IEEE Trans. ED, 49 (8), 1478 (2002). DOI: 10.1109/TED.2002.801247
- R. Riccitelli, F. Brunetti, C. Paoloni, G. Ulisse, A. Di Carlo, V. Krozer. IEEE International Vacuum Electronics Conference (Monterey, IEEE Publisher, USA, 2008), с. 382-383. DOI: 10.1109/IVELEC.2008.4556544
- J.W. Gadzuk. Surf. Sci., 15, 466 (1969). DOI: 10.1016/0039-6028(69)90135-6
- М.Б. Партенский. УФН, 128 (5), 69 (1979). DOI: 10.3367/UFNr.0128.197905c.0069 [M.B. Partenskii. Sov. Phys. Usp., 22, 330 (1979). DOI: 10.1070/PU1979v022n05ABEH005498]
- C. Berthod, T. Giamarchi. Phys. Rev. B, 84, 155414 (2011). DOI: 10.1103/PhysRevB.84.155414
- T.N. Todorov, G.A.D. Briggs, A.P. Sutton. J. Phys. Condens. Matter, 5, 2389 (1993)
- W. Wang, Z. Lia. J. Appl. Phys., 109 (11), 114308 (2011). DOI: 10.1063/1.3587186
- Д.И. Проскуровский. Эмиссионная электроника (Изд-во ТГУ, Томск, 2010)
- G.N. Fursey. Field Emission in Vacuum Micro-Electronics (Kluwer Academic Plenum Publishers, Springer, NY., 2005)
- Г.Н. Фуросей. Автоэлектронная эмиссия (Лань, СПб, 2012)
- А.С. Давыдов. Квантовая механика (Наука, М., 1973)
- Е.А. Нелин. УФН, 177 (3), 309 (2007). DOI: 10.3367/UFNr.0177.200703d.0307 [E.A. Nelin. Phys. Usp., 50, 293 (2007). DOI: 10.1070/PU2007v050n03ABEH006091]
- J.G. Simmons. J. Appl. Phys., 34 (6), 1793 (1963). DOI: 10.1063/1.1702682
- М.В. Давидович, Р.К. Яфаров. ЖТФ, 88 (2), 283 (2018). DOI: 10.21883/JTF.2018.02.45422.2375 [M.V. Davidovich, R.K. Yafarov. Tech. Phys., 63 (2), 274. DOI: 10.1134/S106378421802010X]
- М.В. Давидович, Р.К. Яфаров. ЖТФ, 89 (8), 1282 (2019). DOI: 10.21883/JTF.2019.08.47905.402-18 [M.V. Davidovich, R.K. Yafarov. Tech. Phys., 64 (8), 1210. DOI: 10.1134/S106378421908005X]
- М.В. Давидович. ЖЭТФ, 157 (1), 44 (2020). [M.V. Davidovich. J. Exp. Theor. Phys., 130, 35 (2020). DOI: 10.1134/S1063776119120161]
- Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Квантовая механика. Нерелятивистская теория (ГИФМЛ, М., 1963)
- М.В. Давидович. Квант. электрон., 47 (6), 567 (2017). [M.V. Davidovich. Quant. Electron., 47 (6), 567 (2017). DOI: 10.1070/QEL16272]
- M.V. Davidovich, I.S. Nefedov, O.E. Glukhova, M.M. Slepchenkov. J. Appl. Phys., 130, 204301 (2021). DOI: 10.1063/5.0067763
- T.E. Stern, B.S. Gossling, R.H. Fowler. Proc. R. Soc. Lond., A 124, 699 (1929). DOI: 10.1098/rspa.1929.0147
- J. Bardeen. Phys. Rev., 49 (9), 656 (1936). DOI: 10.1103/PhysRev.49.653
- T.L. Juretschke, Phys. Rev., 93 (5), 1140 (1953). DOI: 10.1103/PhysRev.92.1140
- Г.Ф. Васильев. Радиотехника и электроника, 5 (11), 1857 (1960)
- T.L. Loucks, P.H. Catler. J. Phys. Chem. Sol., 25 (1), 105 (1964). DOI: 10.1016/0022-3697(64)90166-0
- P.H. Cutler, J.J. Gibbons. Phys. Rev., 111 (2), 394 (1958). DOI: 10.1103/PhysRev.111.394
- G.G. Belford, A. Kuppermann, T.E. Phipps. Phys. Rev., 128 (2), 524 (1962). DOI: 10.1103/PhysRev.128.524
- А.И. Базь, Я.Б. Зельдович, А.М. Переломов. Рассеяние, реакции и распады в нерелятивистской квантовой механике (Наука, М., 1971)
- Ф.И. Ицкович. ЖЭТФ, 50 (5), 1425 (1966). [F.I. Itskovich. ZETF, 50 (5), 1425 (1966).]
- Ф.И. Ицкович. ЖЭТФ, 52 (6), 1720 (1967). [F.I. Itskovich. ZETF 52 (6), 1720 (1967).]
- N.S. Xua, S. Ejaz Huqb. Mater. Sci. Engineer. R Reports, 48 (2), 47 (2005). DOI: 10.1016/j.mser.2004.12.001
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.