значенні статичних функцій розподілу поля при заданій величині електричного поля шляхом вирішення інтегрального рівняння, еквівалентного інтегро-диференційному кінетичного рівняння. Однак складність методу Ріса і відсутність тієї фізичної наочності, яка властива методом Монте-Карло, призвели до того, що метод Ріса мало використовується зараз. p> Метод Монте-Карло, як і метод Ріса, має сенс застосовувати при зменшенні розмірів приладів до субмікронних величин, при зниженні робочих температур до азотних і більше, при роботі на граничних частотах, в умовах суттєвої неравновесности напівпровідникової плазми.
У разі, якщо електрони обмінюються енергією шляхом електрон-електронних зіткнень швидше, ніж втрачають її за рахунок електрон-фононної розсіяння, симетрична частина функції розподілу стає максвеллівською з ефективною електронної температурою Т е :
. (1.4.4)
При ще більш високої концентрації електронів межелектронного зіткнення перерозподіляють і енергії, і імпульси, приводячи до так званої зміщеною максвеллівською функції розподілу:
, (1.4.5)
де імпульс дрейфу. При використанні цієї функції можна отримати феноменологічні рівняння переносу для кожної з долин шляхом усереднення кінетичного рівняння по концентрації, імпульсу та енергії. p> Оскільки усереднюються величини, як правило, слабо залежать від енергії, то форма функції розподілу при незмінності положення її максимуму мало позначається на значенні усереднених величин.
Температурні моделі припускають, що температура носіїв у верхніх і нижньої долинах різна і виправдані фізично. Успіх застосування температурних моделей пояснюється насамперед тим, що експериментально вимірювані параметри зразка визначаються не самою функцією розподілу, а макроскопічними величинами (середніми величинами концентрації носіїв, дрейфовой швидкості та енергії носіїв). Температурні моделі можуть використовуватися для інженерних розрахунків приладів, що працюють в міліметровому діапазоні (вони помірно трудомісткі і досить точні), однак, щоб це наближення можна було застосувати, середній час між електрон-електронними зіткненнями має бути набагато менше, ніж час релаксації по імпульсу. Якщо число електронів в зоні провідності визначається концентрацією іонізованних донорів, така ситуація реалізуватися не може і, отже, зміщена функція розподілу Максвелла може розглядатися лише в якості грубого наближення. Крім того, експериментальні дані та теоретичні розрахунки вказують на непридатність концепції ефективної електронної температури для коротких зразків. p> Метод моделювання Монте-Карло став важливим методом моделювання напівпровідникових приладів. Цей метод еквівалентний точного розв'язання рівняння Больцмана. p> Для опису електронного переносу дуже корисними виявляються менш точні, але більш прості аналітичні моделі, що можуть допомогти краще зрозуміти фізику приладів. Серед таких моделей можна виділити локально - польову модель, в якій всі основні величини локально залежать від електричного поля. Щільність дрейфового та оптичного струмів в цій моделі рівні:
, (1.4.6)
, (1.4.7)
де,,, - дрейфові швидкості і коефіцієнти дифузій відповідно електронів і дірок.
Рівняння в цій моделі не виводяться з рівняння Больцмана. На високих частотах, порівнянних із зворотним часом енергетичної релаксації (яке для електронів в центральному мінімумі зони провідності арсеніду галію по порядку величини близько до 2 пс), швидкість і дифузія не випливають миттєво за змінами електричного поля. Тому ефективна диференціальна рухливість, наприклад, виявляється частотно-залежною, і рівняння (1.16) і (1.17) незастосовні. br/>
.5 Польовий транзистор з бар'єром Шотткі
ПТШ - напівпровідниковий прилад планарно-епітаксіального типу з затвором на бар'єрі Шоттки, що має контакти на зовнішній поверхні кристала напівпровідника n-типу. Історія народження і життя польового транзистора - повчальний приклад відкриття, що набагато випередив час. p align="justify"> Винайдений в 1930 році він пережив друге народження в 70 - 80-х роках. Завдяки вражаючим успіхам фізики твердого тіла і напівпровідникової технології був створений новий тип польових транзисторів НВЧ - ПТШ, здатних посилювати і генерувати електромагнітні коливання практично в усьому НВЧ діапазоні аж до міліметрових хвиль і володіють при цьому малими власними шумами. p align="justify"> Польові транзистори (ПТ) були розроблені пізніше біполярних транзисторів. Конструктивно-технологічні відмінності ПТ, що випливають з їх принципу дії, дозволяють підвищити частотну кордон НВЧ транзисторних пристроїв в порівнянні з пристроями на біполярних транзисторах. p align="justify"> Відзначимо деякі переваги ПТШ в порівнянні з біполярними транзисторами. Завдяк...
