gn="justify"> v lt; 0 , внаслідок чого зменшується ШВИДКІСТЬ дрейфу до тихий пір, поки при очень великих E годину, в перебігу которого електрон знаходиться в областях з v lt; 0 и v gt; 0 , не стану Однаково, тоді ШВИДКІСТЬ дрейфу падає до 0 при E? ?.
Рис. 13. Енергія и ШВИДКІСТЬ електрона в найніжчій мінізоні (a) i результуюча ШВИДКІСТЬ дрейфу як функція від E (b). При E lt; Ec електрон, розсіяний в центр зони Бріллюена до того, як ВІН покину параболічну часть ? ( < i align="justify"> k). Залежність v (E) лінійна в цьом режімі. При E? Ec електрон досягає області зони Бріллюена, де ШВИДКІСТЬ становится менше, чем до розсіювання. Крива v (E) досягає максимуму при E=Ec . При E gt; Ec електрон входити в область з v lt; 0 .
Так як струм пропорційній швідкості електронів, то в й достатньо сильних полях Струму буває Із зростанням напруженості електричного поля, тобто на вольт амперній характерістіці (ВАХ) з'являється падаюча ділянка. Падаючу ділянку ВАХ відповідає області негатівної діференціальної провідності.
Нехай крім постійного електричного поля на напівпровіднік Діє змінне електричне поле E=E1cos ( ? t). Покажемо, что в області негатівної діференціальної провідності поглінається Потужність негативна, тобто можливе Посилення падаючого випромінювання.
Густина Струму:
(7)
де E=E0 + E1cos ( ? t) , E0 - постійне поле.
Припустиме E1 lt; lt; E0 . Тоді j можна представіті у виде
Середня Густина потужності, что поглінається
Тоді з (9) з урахуванням (11) отрімаємо:
У області негатівної діференціальної провідності то можливе підсілення.
Вікорістовуючі модель Есакі и Тсу, Було показано, что в області негативною діференціальної провідності можливе Посилення випромінювання, что проходити через напівпровіднікову надґраткі.
Рух електронів у статичному ЕЛЕКТРИЧНА полі
Відповідно до Теорії над решітки Електрон пріскорюються Деяк електромагнітнім полем
(13)
Де E (t) сила електричного поля залежна від годині. Фаза ka для пакету електронів:
(14)
Де t0 - початковий момент годині коли енергія Електрон рівна нулю. Групова ШВИДКІСТЬ:
(15)
Поєднуючі 14 та 15 отрімуємо:
(16)
Даній вирази Можемо інтегруваті для групової швідкості:
(17)
У статичному ЕЛЕКТРИЧНА полі електрон колівається по сінусоїді у, что поклади від Блохівської частоти:
(18)
Блохівські коливання відбуваються відповідно до відгуку Брагг коли електрон досягає зони Бріллюена. При цьом електрон досягає верхньої Межі мінірівня. Траекторію руху можна описати помощью вирази:
(19)
Для очень сильних полів, тоді. А Блохівська функція обмежена одним періодом надрешіткі. Для таких полів дана модель не может буті Використана.
Введемо годину релаксації електрона. Тоді ШВИДКІСТЬ руху может буті подана у виде:
(20)
де:
(21)
Ймовірність того что електрон НЕ релаксує у інтервалі.- Пікова дрейфова ШВИДКІСТЬ при температурах около до 0ДО. Інтегрування від до враховує усі Початкові стани електронів. Вікорістовуючі залежності Больцмана отрімаємо температуро залежних функцію для швідкості:
(22)
Де - модіфіковані Функції Бесселя. Подалі інтегрування веде до відношення Есакі-Тсу:
(23)
Заміна веде до следующего вирази:
(24)
Де - критичність зн...
