Акустоэлектронное взаимодействие и релаксация неравновесных носителей заряда в двумерных системах

• Автор: Каламейцев, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Список обозначений

АЭ — акустоэлектронное

ПАВ — поверхностная акустическая волна

АЭВ — акустоэлектронное взаимодействие

а — постоянная решетки

е — заряд электрона

1е — длина свободного пробега электрона

V; — электрическое напряжение на контактах

Г,- — коэффициент поглощения ?'-й гармоники ПАВ

Ь — длина образца

дУг — сдвиг скорости г-й гармоники ПАВ
/; — мощность г-й гармоники ПАВ
Ке// — константа электромеханической связи
5п — отклонение от равновесной концентрации
Аг, — равновесная концентрация двумерного газа
<7 — волновой вектор ПАВ
ц® — скорость ПАВ в отсутствии двумерного газа
сто — проводимость двумерного газа
Пе(к) — коэффициент диффузии электронов(дырок)
бе// — эффективная диэлектрическая проницаемость структуры

р —- плотность кристалла
щ — смещение решетки
ф — электрический потенциал
сг]и — тензор упругости
рик — пьезоэлектрический тензор
] — двумерный электронный ток
р — подвижность
ап(х) — амплитуда п-ой гармоники
д<іп(х) — изменение волнового вектора ПАВ
со — частота ПАВ
ер — диэлектрическая константа пьзокристалла е8 — диэлектрическая константа полупроводникового слоя — пьезопотенциал ПАВ Є — темп лазерной генерации носителей С — константа рекомбинации Т — температура
г = (х, у) -— координаты в плоскости £ — время
Н — гамильтониан электронов в поле волны
и0(П - К,-) — потенциал, создаваемый ?'-ой примесью

Л'г — средняя концентрация примесей
Трг — транспортное время релаксации
ку — волновой вектор на поверхности Ферми
/° —равновесная функция распределения Ферми
Те —электронная температура
Т/ — решеточная температура
(1 — толщина полупроводниковой структуры
в —- площадь образца
, у') — волновая функция

Здесь предполагается, что [/1(0) — 1{Ь) «С /1(0), где Ь является длиной полупроводниковой пленки, а 1{Ь) - интенсивность ПАВ, измеряемая преобразователем ШТ2. Последняя формула применима в случае, когда ТЬ ДС 1. Коэффициент поглощения первой гармоники есть [7Х (0) — 71 (£)]/(/!(0)£) = /т(5дп[ах(0),0,0, ...;?го,0]) = Гх(ах, 0, 0,п0,0) = Гх, а сдвиг скорости - <5г>х(ах,0,0,щ, 0)/г>® = 7?е(5дх[ах,0,0,гг о, О]/#) = <ЬХ /г>°.
Амплитуды высших гармоник в коротком образце определяются по формулам:
ап(х) = гх Ит а„5дп[ах(0), 0,0,ап,гг0,0] = гх*-е1} еп"(°), (36)
где п = 2,3,4
= (37)
|®??| 2(/„77;,, (Ц,; )
(см. уравнение (31)). Используя уравнение (36), находим интенсивность высших гармоник при х = Ь:
7„(£) = Ит |ап5дп[аь0,0
= '!Т(К1/ее/1)дпу°е2пп(0)2.
Чтобы найти ГХ и 5их, необходимо численно решить уравнение (26) при параметрах ах ф 0 и ап = 0, когда п = 2, 3