Нелинейная динамика шнуров тока и фронтов ионизации в полупроводниковых приборах ключевого типа

• Автор: Родин, Павел Борисович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 388 с. : ил.

Оглавление
Введение
1 Шнурование тока в бистабильных приборах с вольт-амперными характеристиками Э- и 2-типа

§ 1.1 Введение

§ 1.2 Бистабильный прибор как распределенная среда с объемной и интегральной

связями. Модель реакция-диффузия

§ 1.3 Вывод модели реакция-диффузия для конкретных полупроводниковых приборов

1.3.1 Резонансно-туннельный диод

1.3.2 Гетеродиод на горячих электронах

1.3.3 Тиристор с распределенным затвором

§ 1.4 Устойчивость однородного токораспределения
1.4.1 Пространственно-однородные флуктуации
1.4.2 Пространственно-неоднородные флуктуации
§ 1.5 Автоволновые структуры в бистабильных приборах
1.5.1 Фронты переключения
1.5.2 Стационарные токовые шнуры
§ 1.6 Заключение к 1-й главе
2 Устойчивость стационарного токового шнура
§2.1 Введение
§ 2.2 Постановка задачи об устойчивости стационарного токового шнура

§ 2.3 Устойчивость шнура в одномерном случае
§ 2.4 Собственные значения линеаризованной системы для выпуклой двумерной
области при заданном напряжении
2.4.1 Трансляционные моды и оператор #9(г)
2.4.2 Знак первого собственного значения оператора Нм
2.4.3 Знак второго собственного значения оператора
§ 2.5 Влияние интегральной внешней связи на устойчивость
§ 2.6 Токовые шнуры в двумерной области
§ 2.7Заключение к 2-й главе
3 Периодические и хаотические автоколебания токового шнура
§3.1 Введение
§ 3.2 Стационарные состояния и их бифуркации
3.2.1 Однородное состояние
3.2.2 Стационарные токовые шнуры
3.2.3 Критерий возникновения сложных колебаний токового шнура
§ 3.3 Пространственно-временная динамика на квадратной области
3.3.1 Обзор динамических режимов в пространстве управляющих параметров
3.3.2 Периодические моды пространственно-временной динамики
3.3.3 Хаотическая пространственно-временная динамика
§ 3.4 Сложная динамика при большом размере системы: возвратно-поступательные
автоколебания фронта плотности тока
§ 3.5 Сложная пространственно-временная динамика в случае прямоугольной области
§ 3.6 Периодические и хаотические колебания шнуров в системе с Z-oбpaзнoй
ВАХ: резонансно-туннельный диод

§ 3.7 Заключение к 3-й главе
4 Трансляционная неустойчивость и самодвижение токового шнура
§ 4.1 Введение
§ 4.2 Модель бистабильной системы с учетом Джоулева саморазогрева
§ 4.3 Трансляционная неустойчивость токового шнура
4.3.1 Механизм неустойчивости
4.3.2 Линейный анализ устойчивости
4.3.3 Характеристическое уравнение
4.3.4 Критерий трансляционной неустойчивости
§ 4.4 Автомодельное движение стационарного токового шнура
4.4.1 Общие свойства стационарного движения шнура
4.4.2 Самосогласованное определение скорости шнура
4.4.3 Аналитические аппроксимации скорости шнура
§ 4.5 Обсуждение результатов
4.5.1 Простая формула для скорости шнура
4.5.2 Как стимулировать движение шпура
4.5.3 ВАХ и холодные шнуры
4.5.4 Переходные режимы
4.5.5 Модели реакция-диффузия для движущихся “частиц” в неравновесных системах
§ 4.6 Заключение к 4-й главе
5 Динамика фронтов плотности тока в бистабильных системах
с интегральными связями
§ 5.1 Введение
§ 5.2 Автомодельное распространение фронта при заданном напряжении

п/(рокТ)
Рис. 5. Эффективный коэффициент диффузии в яме резонансно-туннельном диоде как функция электронной концентрации, нормированной на “концентрацию вырождения” РокТ. Параметры отвечают ваАв при 4 К:т = 0.067то, £ = 12, р, = 105 ст2/Ув, <1 = 20 пт, РокТ = Ю10 ст-2.