Генерація електромагнітних коливань субміліметрового діапазону діодами GazIn1 – zAs з використанням ударної іонізації

Розвиток міліметрового і терагерцового діапазонів хвиль є одним з головних завдань сучасних високочастотних електронних приладів. Проте, немає активних елементів, які можуть працювати в цих діапазонах. Пристрої з переносом електронів (ППЕ) все ще залишаються більш поширеними компактними джерелами електромагнітних хвиль. Але ефективність коливань ППЕ, що працюють у субміліметровому діапазоні хвиль, невелика, і в більшості випадків генерація стає неможливою.Труднощі отримання максимальних частот в основному визначаються часом переходу електрона від верхньої долини до нижньої. Метою роботи є дослідження зменшення часу переходу електрона шляхом використання міжзонної ударної іонізації. У роботі розглянуто перенесення заряду в діодах зі змінною шириною забороненої зони на основі InzGa1 – zAs з довжиною активної області 0.64 мкм. Концентрація домішки в активній області n-типу становила 1016-8∙1016 см – 3. Метод Монте Карло для моделювання поведінки ансамблю частинок застосовується для опису динаміки носіїв заряду в пристрої. При цьому враховуються триполосні зони провідності і смуги важких отворів ГV1.Показано можливість використання локалізованої ударної іонізації як механізму енергетичної релаксації. Продемонстровано взаємозв'язок між кількістю актів ударної іонізації та зменшенням кількості електронів у верхніх долинах. Розраховано ефективність коливань діодів. Показано, що ударна іонізація може призвести до збільшення максимальної частоти генерації.Запропонований спосіб удосконалення частотних властивостей за рахунок модифікації транспорту електронів поблизу анодного контакту може бути застосований до коротких структур і дає можливість отримати максимальні частоти генерації.