Микроволновые фотоэлектрические свойства двухэлектродных полупроводниковых структур

• Автор: Шибаев, Станислав Сергеевич
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 190 с. : ил.

1.1. Аналитическая модель учета зависимости поперечного сечения рекомбинации от скорости носителей

1.2. Определение рекомбинационных параметров на основе

зависимостей поперечного сечения рекомбинации носителей заряда от их скорости

1.3. Методы экспериментального определения зависимости параметров рекомбинации в фотоприемниках от электрического поля

1.4. Итоги раздела

РАЗДЕЛ 2. Анализ микроволновых оптоэлектронных свойств объема полупроводника

2.1. Анализ фотопроводимости полупроводника при воздействии амплитудномодулированного света и переменного электрического поля

2.2. Анализ микроволновой объемной проводимости облучаемых

светом полупроводников с учетом разогрева носителей

заряда.
2.3. Теория микроволновой проводимости облучаемых светом полупроводников с омическими контактами.
2.4. Итоги раздела
РАЗДЕЛ 3. Анализ влияния генерационнорекомбинационных процессов и облучения светом на параметры диодных структур
3.1. Влияние генерационнорекомбинационных процессов и облучения светом на комплексную электронную проводимость лавиннопролетных диодов ЛПД
3.2. Преобразование частоты модуляции света лавинным фотодиодом
3.3. Анализ преобразовательных свойств рчп фотодиода при оптикоэлектронном воздействии.
3.4. Итоги раздела.
РАЗДЕЛ 4. Оптическое управление параметрами активных микроволновых устройств на ЛПД
4.1. Автогенератор на ЛПД с оптическим управлением.
4.2. Вопросы нелинейного регенеративного усиления частоты модуляции света и синхронизации автогенератора на ЛПД этой частотой.
4.3. Итоги раздела
РАЗДЕЛ 5. Экспериментальное исследование ряда фотоэлектрических свойств полупроводниковых приборов.
5.1. Получение исходных данных для определения рекомбинационных параметров полупроводниковых материалов.
5.2. Исследование преобразовательных свойств полупроводниковых приборов при приеме амплитудномодулированного света.
5.3. Вопросы разработки устройства преобразования света
5.4. Итоги раздела
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованных источников


Впервые в рамках локальнополевого приближения проведен анализ влияния АМ света и постоянного и СВЧ полей на микроволновую проводимость и ток в объеме однородного полупроводника с учетом зависящей от электрического поля рекомбинации носителей, а также с учетом разогрева носителей в постоянном и СВЧ полях. Получены зависимости компонент тока и микроволновой проводимости от параметров такого воздействия. Предложена теоретическая модель влияния генерационнорекомбинационных процессов на активную область ЛПД. Получены соотношения для расчета оптически управляемой комплексной электронной проводимости ЛПД. Проведен теоретический анализ преобразовательных свойств диодных в том числе лавинных структур при приеме АМ света. Предложен алгоритм расчета оптимизированного по выходной мощности оптически управляемого автогенератора на ЛПД, а также дана теория нелинейного регенеративного усиления частоты модуляции света и синхронизации автогенератора на ЛПД этой частотой. Проведено экспериментальное исследование преобразовательных свойств ЛФД и рчп ФД при приеме АМ света. Проведено экспериментальное определение рекомбинационных параметров в СбБе. Полученные решения позволяют проводить расчет параметров объемных полупроводниковых микроволновых устройств с оптическим управлением. Полученные результаты позволяют оценивать и оптимизировать характеристики СВЧ устройств на активных диодах с оптическим управлением. Результаты работы внедрены в НИР Марьяж г. Баку, НИР ГорожанкаТ г. Таганрог, в учебном процессе ТРТУ. Аналитическая модель учета генерационнорекомбинационных процессов в полупроводниковых приборах при воздействии АМ света, постоянного и СВЧ полей с учетом зависимостей поперечного сечения рекомбинации от скорости носителей и электрического поля и результаты расчета рекомбинационных параметров в конкретных полупроводниках. Локальнополевая модель влияния разогревных и генерационнорекомбинационных процессов на объемную комплексную микроволновую проводимость и частотнопреобразовательные свойства объема полупроводника. Диффузионнодрейфовая модель оптически управляемой полной микроволновой комплексной проводимости объема полупроводника. Результаты теоретического исследования воздействия оптического излучения на параметры и характеристики ЛПД и исследования преобразовательных свойств диодных структур. Результаты теоретического исследования влияния генерационнорекомбинационных процессов на параметры и характеристики ЛПДавтогенератора с оптическим управлением, регенеративного усилителя частоты модуляции света и синхронизованного этой частотой генератора. Результаты экспериментального исследования преобразовательных свойств диодных структур при приеме модулированных по интенсивности оптических сигналов и экспериментального определения рекомбинационных параметров в СбБе. РАЗДЕЛ 1. Рассмотрим особенности учета генерационнорекомбинационных процессов в полупроводниковых приборах при воздействии на них оптического излучения и электрического поля. ОтФ0п СтФ0р, 1. Г0са0 к2с, где а коэффициент поглощения света
КпКрЕ аУТРоЕоЕопР
при линейной рекомбинации, ЕпоУТРопЕоЕоПзП,
широких пределах. О ЕдЕ,, Моп 1 Е0Еп Иор 1 Е0РЕп 1,3 где р рп рр суммарная подвижность в слабых полях рп подвижность электронов, рр дырок, Еп величина поля насыщения 1. Всми Еп Всм, показана на рис. ЗкТт,5 средняя тепловая скорость носителей при температуре Т к постоянная Больцмана, т0 эффективная масса носителей. У5 убывает. ГУ5. У8т, 1. При этом о0 и т определяются как величиной тепловой скорости Ут температурой, так и дрейфовой скоростью электрическим полем рЕ0. Рис. После почленного суммирования уравнений 1. Ст к аУ8По для случая квадратичной межзонной рекомбинации и вт кь аУ8п3п0 для случая линейной рекомбинации на центрах захвата, концентрация которых равна п3 и которые могут быть введены в полупроводник специально с целью уменьшения времени жизни носителей увеличения быстродействия. От к, I,

п0 п,. Предварительно и приближенно можно оценить ход зависимости п0Е0, а также плотности тока 0Е0 ер0п0Е0Е0 для собственного полупроводника. Известно, что в собственном полупроводнике
По НсЫуех
кТ. Ыс, плотности состояний в зоне проводимости и валентной зоне, Ае ширина запрещенной зоны.