半導(dǎo)體物理與器ppt課件-資料下載頁
2025-05-06 12:46本頁面
【正文】 移電流密度不再隨著外加電場的進(jìn)一步升高而增大。 對于 砷化鎵 晶體材料來說，其載流子的漂移速度隨外加電場的變化關(guān)系要比硅和鍺單晶材料中的情況復(fù)雜得多，這主要是由砷化鎵材料特殊的 能帶結(jié)構(gòu) 所決定的。 半導(dǎo)體物理與器件 ?負(fù)微分遷移率 從砷化鎵晶體材料中電子漂移速度隨外加電場的變化關(guān)系曲線可以看出，在低電場條件下，漂移速度與外加電場成線性變化關(guān)系，曲線的 斜率 就是低電場下電子的 遷移率 ，為8500cm2/V?s，這個數(shù)值要比硅單晶材料高出很多；隨著外加電場的不斷增強(qiáng)，電子的漂移速度逐漸達(dá)到一個峰值點(diǎn)，然后又開始下降，此時就會出現(xiàn)一段 負(fù)微分遷移率 的區(qū)間，此效應(yīng)又將導(dǎo)致 負(fù)微分電阻 特性的出現(xiàn)。此特性可用于振蕩器電路的設(shè)計(jì)。 負(fù)微分遷移率效應(yīng)的出現(xiàn)可以從砷化鎵單晶材料的 Ek關(guān)系曲線來解釋：低電場下，砷化鎵單晶材料導(dǎo)帶中的電子能量比較低，主要集中在 Ek關(guān)系圖中態(tài)密度有效質(zhì)量比較小的下能谷， mn*=，因此具有比較大的遷移率。 半導(dǎo)體物理與器件 當(dāng)電場比較強(qiáng)時，導(dǎo)帶中的電子將被電場加速并獲得能量，使得部分下能谷中的電子被散射到 Ek關(guān)系圖中態(tài)密度有效質(zhì)量比較大的上能谷， mn*=，因此這部分電子的遷移率將會出現(xiàn)下降的情形，這樣就會導(dǎo)致導(dǎo)帶中電子的總遷移率隨著電場的增強(qiáng)而下降，從而引起 負(fù)微分遷移率 和 負(fù)微分電阻 特性。 半導(dǎo)體物理與器件 ?高場疇區(qū)與耿氏振蕩 當(dāng)外加電壓使樣品內(nèi)部電場強(qiáng)度最初處于負(fù)微分電導(dǎo)區(qū)時，就可以產(chǎn)生微波（高頻）振蕩 + + + + + vd E 疇區(qū)的重復(fù)形成和消失的頻率，即為振蕩頻率，顯然該頻率和長度有關(guān)
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