С помощью двухуровневой модели междолинного переноса электронов в варизонном полупроводнике исследована работа диодов Ганна на основе варизонного <$E {roman Al} sub x(z) {roman Ga} sub 1-x(z) roman As> с <$E n sup + - n> и <$E n sup + -n sup - -n> катодами при различной длине активной области и толщине варизонного слоя. Показано, что <$E {roman Al} sub x(z) {roman Ga} sub 1-x(z) roman As> диоды по выходной мощности и эффективности генерации во всем диапазоне частот превосходят диоды на основе пространственно однородных по составу полупроводниковых соединений <$E {roman Al} sub x {roman Ga} sub 1-x roman As> при <$E х~=~0~symbol Ш~0,2>.Использование варизонных полупроводников позволяет увеличить эффективность и выходную мощность диодов Ганна. В соединениях InBN и GaBN, в отличии от других тройных полупроводниковых нитридов, энергетический зазор между долинами можно уменьшить до нуля, что дает возможность найти оптимальное распределение BN-компоненты в варизонных соединениях для диодов Ганна. Представлены результаты численных экспериментов по генерации электромагнитных колебаний в диапазоне 0,03 - 0,7 ТГц с помощью n<^>+ - n - n<^>+-диодов Ганна на основе варизонных полупроводниковых соединений InBN и GaBN при различном распределении BN. Показано, что максимальная эффективность и выходная мощность генерации происходит при пиковом содержании BN у катодного контакта 30 % для InBN- и 33 % для GaBN-диодов Ганна при длине варизонного слоя, равной 0,6 - 0,8 мкм. При оптимальном распределении BN варизонные InBN- и GaBN-диоды Ганна по эффективности генерации и выходной мощности превосходят GaN-, InN-диоды в 1,07 - 3,44 раза и варизонные AlGaN- и AlInN-диоды в 0,93 - 1,69 раза. Потребляемая мощность варизонных InBN и GaBN диодов на 11 - 19 % меньше потребляемой мощности InN-, GaN- и AlInN-диодов. Результаты исследования расширяют знания о физических процессах переноса носителей заряда в сложных полупроводниковых структурах и могут быть использованы для технологических разработок новых быстродействующих приборов на основе полупроводниковых нитридов.

  Повний текст PDF - 295.43 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"