CC BY
27
УДК 621.382.029.8
Филь К. А.
АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ПОЯВЛЕНИЯ ГАННОВСКИХ АВТОСОЛИТОНОВ
Обзор условий возникновения автосолитонов [1] показывает, что они появляются при процессах, которые описываются нелинейными уравнениями диффузионного (параболического) типа. Исследования проведенные в [2], позволяют при условии учета зависимости коэффициента диффузии от энергии носителей свести к таким уравнениям уравнения разогрева и дрейф-диффузионной кинетики электронов в зоне проводимости полупроводников
3 5
типа А В . Поэтому представляет интерес проведение исследований, на основе упомянутых уравнений, возможности появления тех автосолитонов в диодах Ганна, которые давно наблюдались и описывались [3] под названием доменов. Ниже представлены результаты физико-топологического моделирования процессов образования автосолитонов [4]. Для проведения анализа использовалась одноменая модель процесса. Граничные условия на контактах брались из условия того, что контакты невыпрямляющие п+- типа с концентрацией примеси в 10 раз превышающей концентрацию доноров в объеме. Исходная система уравнений представлялась в конечно-разностном виде, неявном относительно времени и численно решалась методом прогонки [4]. Результаты расчетов для кон-
21 _з
центрации и формы тока (для образца с концентрацией п=10 м , длиной Ь=12мкм и приложенным полем Еп=2Ер (Ер -пороговое поле эффекта Ганна)) представлены на рис. 1. На рис.2, в зависимости от параметров модели - п, Ь и Еп, показаны кривые, выше которых реализуется автосолитонный режим работы диодов Ганна. Из рис.1 видно, что перед импульсами концентрации отсутствует область обедненная носителями, так что мы имеем дело не с доменами, а с автосолитонами.
Рис. 1 Рис.2
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Кернер Б.С., Осипов В.В. Автосолитоны. М.:Наука, 1991. 200с.
2. Малышев В.А. Теория разогревных нелинейностей плазмы твердого тела. Ростов на Дону, изд. РГУ, 1979. 264с.
3. Чайновес А., Фельдман У., Маккамбер Д. Механизм эффекта Ганна //Новые методы полупроводниковой СВЧ-электроники. М.:Мир, 1968. С.79-98.
4. Механцев Е.Б., Кильметов Р.С. Исследование характеристик элементов интегральных схем на основе физико-топологической модели. ТРТУ, 1997. 78с.
