к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Ю Я

Сверхинжекция

Сверхинжекция - явление, возникающее при инжекции неосновных носителей заряда в гетеропереходе ,заключающееся в превышении концентрации неосновных носителей в материале, в к-рый происходит инжек-ция, по сравнению с концентрацией носителей в эмиттере. С. электронов может наблюдаться при инжекции из материала с меньшим сродством к электрону в материал с большим сродством. Механизм С. иллюстрируется зонной картиной р - n-перехода в системе GaAs - GaAlAs. На рис. 1 (а) изображена зонная схема гетероперехода p-GaAs - n-GaAlAs в состоянии равновесия, на рис. 1 (б) - при приложении напряжения в пропускном направлении. Изображены линии, отвечающие положению краёв зон и положению квазиуровней Ферми', и - разрывы зон. Условия квазиравновесия отвечают постоянству квазиуровней Ферми в слое пространственного заряда, поэтому если условия квазиравновесия выполняются, то концентрация электронов в узкозонном GaAs оказывается больше, чем в эмиттере из GaAlAs. Для невырожденных носителей заряда макс. величина коэф. С. (отношение концентрации инжектиров. носителей к их концентрации в эмиттере) может быть оценена как. В рамках диффузионной теории макс. значение с учётом падения квазиуровня Ферми равно отношению диффузионной длины и длины Дебая. При инжекции в двойной гетероструктуре, в к-рой тонкий слой узкозонного материала заключён между широкозонными эмиттерами (рис. 2), в выражении для максимального появляется дополнит. множитель L/d, где d - толщина узкозонного слоя, в к-ром происходит рекомбинация. С. может наблюдаться и в плавных гетеропереходах, в к-рых параметры материала непрерывно изменяются с координатой. Гетеропереход может считаться резким, если изменение таких параметров, как ширина запрещённой зоны, сродство к электрону на величину порядка kТ, происходит на расстояниях, меньших длины Дебая, в противном случае в выражении для дебаевская длина заменяется на характерную полевую длину, совпадающую с расстоянием, на к-ром ширина запрещённой зоны меняется на величину kT. Поскольку, как правило, дебаевская длина много меньше диффузионной длины, величина может достигать в реальных гетеропереходах, как плавных, так и резких, весьма больших значений. С. широко используется в гетеротранзисторах и гетеролазерах .В гетеротранзисторах за счёт С. обеспечивается односторонняя инжекция носителей в базу. В гетеролазерах С. позволяет использовать в качестве эмиттеров относительно слаб» легированные слои с низкими оптич. потерями, что способствует снижению порогового тока гетеролазера и повышению дифференц. квантовой эффективности.

Рис. 1. Зонная схема гетероперехода p-GaAs, а - в состоянии равновесия; б - при приложении напряжения в прямом направлении.

Рис. 2. Двойная гетероструктура в режиме сверхинженции.

Литература по сверхинжекции

Алферов Ж. И., Казаринов Р. Ф., Xалфин В. Б., Об одной особенности инжекции в гетеропереходах, «ФТТ», 1966, т. 8, № 10, с. 3102;
Алферов Ж. И. и др., Инжекционные свойства гетеропереходов n-Al_xGa_1-xAs-p-GaAs, «ФТП», 1968, т. 2, в. 7, с. 1016;
Казаринов Р. Ф., О предельном снижении пороговой плотности тока инжекционных лазеров с двойной гетероструктурой, «ФТП», 1973, в. 4, с. 763;
Казаринов Р. Ф., Сурис Р. А., Сверхинжекция носителей в варизонных р - n-структурах, «ФТП», 1975, т. 9, в. 1, с. 12;
Елисеев П. Г., Введение в физику инжекционных лазеров, М., 1983;
Korolkоv V. I., Electric and photoelectric properties of heterostructures, в кн.: Semiconductor heterostructures. Physical processes and applications, Moscow, 1989, p. 15-17.

В. Б. Халфин

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что низкочастотные электромагнитные волны частотой менее 100 КГц коренным образом отличаются от более высоких частот падением скорости электромагнитных волн пропорционально корню квадратному их частоты от 300 тысяч кмилометров в секунду при 100 кГц до примерно 7 тыс км/с при 50 Гц.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира