Исследования процессов транспорта носителей заряда в изотипных гетероструктурах типа n+-GaAs/n0-GaAs/n+-GaAs с тонким широкозонным барьером AlGaAs
Слипченко С.О.1, Подоскин А.А.1, Соболева О.С.1, Юферев В.С.1, Головин В.С.1, Гаврина П.С.1, Романович Д.Н.1, Мирошников И.В.1, Пихтин Н.А.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: SergHPL@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 9 января 2020 г.
В окончательной редакции: 17 января 2020 г.
Принята к печати: 17 января 2020 г.
Выставление онлайн: 26 марта 2020 г.
Проведены экспериментальные исследования изотипных гетероструктур типа n^+-GaAs/n^0-GaAs/n^+-GaAs с широкозонным барьером N^0-AlGaAs толщиной 100 нм, расположенным в n^0-GaAs-области. Показано, что вольт-амперные характеристики исследуемых структур имеют область отрицательного дифференциального сопротивления, при этом переход в данную область происходит с задержкой по времени, которая может достигать десятков нс. Установлено, что работа в области отрицательного дифференциального сопротивления связана с включением процесса ударной ионизации. Численный анализ в рамках модели энергетического баланса показал, что переход в область отрицательного дифференциального сопротивления связан с формированием домена электрического поля, захватывающего часть слабо легированной области между тонким широкозонным барьером N^0-AlGaAs и сильно легированным слоем n^+-GaAs и включением ударной ионизации на границе с указанным сильно легированным слоем n^+-GaAs. Сравнительный анализ экспериментальных данных и результатов моделирования показал, что для корректного описания вольт-амперных характеристик исследуемых гетероструктур в модели необходимо учесть менее выраженную способность гетероперехода ограничивать транспорт носителей в барьерном слое. Ключевые слова: изотипная гетероструктура, модель энергетического баланса, AlGaAs/GaAs, ударная ионизация, транспорт в гетероструктурах.
- N. Balkan, B.K. Ridley, A.J. Vickers. Negative Differential Resistance and Instabilities in 2D Semiconductors, NATO ASI Series (Plenum Press, N.Y., 1993) v. 307
- S. Ohki, H. Funato, M. Suhara, T. Okumura, L.E. Wernersson, W. Seifert. Appl. Surf. Sci., 190 (1--4), 288 (2002)
- J. H.Tsai. Solid-State Electron., 44 (6), 1049 (2000)
- A. Reklaitis. J. Phys. D: Appl. Phys., 46 (14), 145107 (2013)
- V.Y. Aleshkin, L. Reggiani, A. Reklaitis. Phys. Rev. B, 63 (8), 085302 (2001)
- V.Y. Aleshkin, L. Reggiani, A. Reklaitis. J. Appl. Phys., 90 (8), 3979 (2001)
- S.O. Slipchenko, A.A. Podoskin, O.S. Soboleva, V.S. Yuferev, V.S. Golovin, P.S. Gavrina, D.N. Romanovich, N.A. Pikhtin. Semiconductors, 53 (6), 806 (2019)
- O.S. Soboleva, V.S. Yuferev, A.A. Podoskin, N.A. Pikhtin, V.V. Zolotarev, V.S. Golovin, S.O. Slipchenko. To be published in IEEE Trans. Electron Dev. (2020)
- T. Grassier, T.W. Tang, H. Kosina, S. Selberherr. Proc. IEEE, 91 (2), 251 (2003)
- Y. Apanovich, E. Lyumkis, B. Polsky, A. Shur, P. Blakey. IEEE Trans. Comput. Aid. D, 13 (6), 702 (1994)
- R. Stratton. IEEE Trans. Electron Dev., 19 (12), 1288 (1972)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.