Властивості арсеніду алюмінію-галію в імпульсному режимі електричного поля

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorСаурова, Тетяна Асадівна
dc.contributor.authorБорс, В. О.
dc.date.accessioned2020-04-16T14:14:58Z
dc.date.available2020-04-16T14:14:58Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractenIn the development of modern semiconductor devices are increasingly used multicomponent semiconductors. One of the well-proven ternary compounds of the materials of the group AIIIBV is aluminum-gallium arsenide AlxGa1-xAs. For AlxGa1-xAs the transport properties in high electric fields have been investigated. One of the problems is the insufficient knowledge of the transport properties of charge carriers in a pulsed field mode. The purpose of the paper is to study the drift processes during the pulsed mode of the electric field in aluminum-gallium arsenide AlxGa1-xAs (at x = 0.225). The modeling was carried out on the basis of the relaxation equations for the conservation of momentum, energy and concentration. Using the two-valley ГL-model, calculations were performed for each valley and averaged taking into account their population. The most typical electron scattering mechanisms have been researched: impurity (at neutral atoms and impurity ions) and phonon (acoustic, optical, and inter-valley). The temperature dependence of the pulse scattering rates was analyzed, and the electron mobility was calculated. It is shown that the result of the mobility simulation is in а good agreement with the experiment. The effect of the "overshoot" of the drift velocity is investigated. For Al0.225Ga0.775As, a numerical experiment was conducted on the effect of the electric field pulse parameters on the drift velocity: amplitudes of the field strength, pulse duration, and front magnitude. It is shown that the pulse-like change of the field leads to a short "overshoot" of the drift velocity. Greater field amplitude corresponds to an increase in the maximum value of the drift velocity. However, this is accompanied by a reduction in the time for which the effect of the "overshoot" appears. The pulse duration of the electric field does not affect the peak value of the drift velocity. The increase of the pulse front duration leads to a significant decrease in the transport properties in strong electric fields. A comparison is made of the peak values of the drift velocity and the length of the “ballistic range” of the electron in aluminum-gallium arsenide Al0.225Ga0.775As and gallium arsenide GaAs.uk
dc.description.abstractruИсследованы наиболее типичные механизмы рассеяния электронов в арсениде алюминия-галлия, на основе которых рассчитана подвижность носителей заряда. Показано, что результат моделирования подвижности хорошо соответствует эксперименту. Исследовано влияние эффекта «всплеска» дрейфовой скорости носителей заряда на импульсные свойства. Для AlxGa1-xAs (при х = 0.225) проведен численный эксперимент по влиянию на распределение дрейфовой скорости (временное и пространственное) параметров импульса электрического поля: амплитуды напряженности поля, длительности импульса и величины переднего фронта. Проведено сравнение импульсных свойств арсенида алюминия-галлия Al0.225Ga0.775As и арсенида галлия GaAs. Показано, что по быстродействию трехкомпонентный полупроводник Al0.225Ga0.775As уступает арсениду галлия.uk
dc.description.abstractukПри розробці сучасних напівпровідникових пристроїв використовують багатокомпонентні напівпровідники, серед яких є потрійна сполука матеріалів групи AIIIBV − арсенід алюмінію-галію AlxGa1-xAs. Для AlxGa1-xAs досліджено транспортні властивості у високих електричних полях. Однією з проблем є недостатня вивченість транспортних властивостей носіїв заряду в імпульсному режимі електричного поля. Метою статті є теоретичне дослідження дрейфових процесів в арсеніді алюмінію-галію AlxGa1-xAs (при х = 0.225) в імпульсному режимі електричного поля. Моделювання проведено на основі релаксаційних рівнянь збереження імпульсу, енергії та концентрації. Використовуючи дводолинну ГL-модель, розрахунки проведені для кожної долини окремо і усереднені з урахуванням їх заселеності. Досліджено найбільш типові механізми розсіювання електронів в арсеніді алюмініюгалію: домішкові (на нейтральних атомах і іонах домішки) і фононні (акустичні, оптичні та міждолинні). Проаналізовано температурну залежність швидкості розсіювання імпульсу та розраховано рухливість електронів. Показано, що результат моделювання рухливісті добре узгоджується з експериментом. Досліджено ефект «сплеску» дрейфової швидкості носіїв заряду. Для Al0.225Ga0.775As проведено чисельний експеримент щодо впливу параметрів імпульсу електричного поля (амплітуди напруженості поля, тривалості імпульсу і величини фронту) на дрейфову швидкість електронів. Показано, що стрибкоподібна зміна напруженості електричного поля призводить до короткотривалого збільшення швидкості дрейфу порівняно зі значенням у стаціонарному режимі поля. Більший амплітуді стрибкоподібної зміни поля відповідає збільшення максимального значення дрейфової швидкості. Однак це супроводжується скороченням часу, протягом якого спостерігається ефект "сплеску". Тривалість імпульсу електричного поля не впливає на пікове значення швидкості дрейфу. Збільшення тривалості фронту імпульса напруженості електричного поля призводить до суттєвого зменшення дрейфової швидкості. Проведено порівняння пікових значень швидкості дрейфу та довжини «балістичного руху» електронів в Al0.225Ga0.775As та арсеніді галію GaAs.uk
dc.format.pagerangeС. 49–55uk
dc.identifier.citationСаурова, T. А. Властивості арсеніду алюмінію-галію в імпульсному режимі електричного поля / Саурова T. А., Борс В. О. // Вісник КПІ. Серія Приладобудування. – 2019. – Вип. 57(1). – С. 49–55. – Бібліогр.: 15 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1970.57(1).2019.172023
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/32956
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceВісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць, 2019, Вип. 57(1)uk
dc.subjectарсенід алюмінію-галіюuk
dc.subjectAlGaAsuk
dc.subjectімпульсні властивостіuk
dc.subjectефект «сплеску»uk
dc.subjectдрейфової швидкостіuk
dc.subjectaluminum-gallium arsenideuk
dc.subjectscattering rateuk
dc.subjectimpulse propertiesuk
dc.subjectthe effect of the drift velocity «overshoot»uk
dc.subjectарсенид алюминия-галлияuk
dc.subjectимпульсные свойстваuk
dc.subjectэффект «всплеска» дрейфовой скоростиuk
dc.subject.udc621.382.3uk
dc.titleВластивості арсеніду алюмінію-галію в імпульсному режимі електричного поляuk
dc.title.alternativeProperties of the aluminum-gallium arsenide in the pulsed electric field modeen
dc.title.alternativeСвойства арсенида алюминия-галлия в импульсном режиме электрического поляru
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
VKPI-SPr_2019-57_P49-55.pdf
Розмір:
1.18 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник КПІ. Серія Приладобудування: збірник наукових праць, Вип. 57(1)