Инерционность междолинного перераспределения электронов в германии и кремнии

• Автор: Гинтилас, Шарунас Здиславович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Вильнюс
• Количество страниц: 149 c. : ил

ГЛАВА I. РЕЛАКСАЦИЯ СИСТЕМЫ РАЗОГРЕТЫХ ЭЛЕКТРОНОВ В 6е

И 3/ (обзор литературы)

1.1. Инерционность релаксации импульса

1.2. Инерционность релаксации энергии

1.3. Инерционность междолинного перераспределения

1.4. Характеристика электрон-фононного взаимодействия

1.5. Выводы и постановка задачи

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Методика дифференциальной подвижности

2.2. Методика интегральной подвижности

2.2.1. Принцип измерения

2.2.2. Определение Етв полупроводнике по поступающей в тракт мощности
2.2.3. Определение Еп, в полупроводнике по абсорбированной образцом мощности
2.3. Другие детали эксперимента
ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИНЕРЦИОННОСТИ МЕЗДОЛИННОГО ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ В КРЕМНИИ
3.1. Методы расчета
3.1.1. Метод Монте-Карло
3.1.2. Итерационный метод
3.2. Междолинная релаксация электронов в случае слабого разогрева
3.3. Междолинная релаксация электронов в случае
сильного разогрева

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИНЕРЦИОННОСТИ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ СВОБОДНЫХ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В УСЛОВИЯХ РАЗОГРЕВА
4.1. Инерционность при слабом разогреве
4.1.1. Частотная зависимость коэффициента об в
П-Ъ1
4.1.2. Влияние легирования на инерционность междолинного перераспределения электронов в кремнии
4.1.3. Температурная зависимость времени междолинного перераспределения электронов в кремнии
4.2. Инерционность в сильном постоянном и слабогреющем переменном электрических полях
4.2.1. Полевая зависимость ВЧ проводимости электронного кремния
4.2.2. Количественный анализ результатов измерения
4.3. Частотная зависимость скорости диссипации энергии и заселенности долин в условиях сильного разогрева
4.3.1. Частотная зависимость скорости диссипации энергии
4.3.2. Перераспределение электронов между долинами в переменных электрических полях
4.4. Влияние многодолинности зоны проводимости на
средний ток, протекающий через полупроводник при наличии постоянного и ВЧ полей

4.4.1. Определение мгновенных значений проводимости
4.4.2. Методика и результаты измерений
ГЛАВА 5. ЭЛЕКТРОН-ФОНОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В П~вІ
5.1. Модель электрон-фононного взаимодействия
5.2. Определение констант связи с низкоэнергетическими д -фононами
5.2.1. Анализ условий проявления рассеяния низкоэнергетическими д -фононами
5.2.2. Полевая зависимость шумовой температуры электронов в /7-5
5.3. Определение характеристик высокоэнергетического рассеяния
5.4. Заключение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИНЕРЦИОННОСТИ
МЕНЩОЛИННОГО ПЕРЕРАСПРЕДЕШЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ В КРЕМНИИ
Эксперимент обычно дает информацию о средней скорости или средней энергии всего ансамбля свободных носителей заряда. Следовательно, для расчета измеряемых величин необходимо найти функцию распределения к) . Эта задача с учетом квазиупру-гих и сильно неупругих механизмов рассеяния, характерных многим полупроводникам, в том числе и 6е , , аналитически
не решается. Поэтому приходится либо делать предположения о форме f(k) либо рассчитывать ее численными методами.
При анализе экспериментальных данных по междолинному перераспределению носителей обычно принимается,что функция распределения имеет максвелловский вид (см., напр., [32,51,62] ). В таком случае вероятность перехода между долинами можно выразить аналитически [32] , что существенно облегчает расчет. Очевидно, что в сильных электрических полях такое приближение может использоваться только при качественном рассмотрении. Кроме того, как показано в [94] , даже в отсутствие греющего электрического поля применение максвелловского распределения при расчете времени междолинной релаксации не всегда оправдано. Некоректность такого подхода становится существенной, если междолинное рассеяние в результате которого происходит перераспределение частиц между неосновными долинами, сравнимо или преобладает над внут-ридолинным рассеянием, обеспечивающим релаксацию энергии. Если в п-бе , где междолинное рассеяние слабое, такой подход еще можно оправдать, то в случае /7-5/ , где вопрос о доминирующем
типе рассеяния остается открытым, необходимо первоначально проанализировать возможность применения максвелловской функции.