Научная статья на тему 'Учет индуцированного девозбуждения носителей заряда в теории фотопроводимости полупроводников'

Учет индуцированного девозбуждения носителей заряда в теории фотопроводимости полупроводников Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
74
30
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Учет индуцированного девозбуждения носителей заряда в теории фотопроводимости полупроводников»

Известия ЮФУ. Технические науки

Специальный выпуск

а

— = Уо = ЛП0 = СП0 = 17 = (Р21 - Рзі )«0Лз7 а

а

откуда следует

(Л -%Кн )Ы -сА

Ф =

0

Из (14) следует, что в случае 2%Ф0 + В0 > 0; > 4(2%Ф0 + В0)

в сис-

теме реализуется устойчивое излучение с устойчивостью типа узла, а если второе неравенство не выполняется, то с устойчивостью типа устойчивого фокуса. А если первое условие не выполняется, то есть

с

>

м

2( К н N + А)

1 +

2В(К н N + А)

М

то реализуются неустойчивые колебания излучения с неустойчивостью типа седла. Второе из указанных выше неравенств дает уравнение

[(Р+2К)В$+2аК-2$Кн(К+Л)]2>4В${(2$+В)[аК-$(КнК+Л)]+В$(Л+КнК)},

являющееся уравнением третьей степени относительно ш. Решив его, можно найти зависимость ш=(Ы), отделяющую в координатах Ы,ш области с устойчивостями типа узла от областей с устойчивостью типа фокуса.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК

1. Малышев В.А. Основы квантовой электроники и лазерной техники. - М.: Высшая школа. 2005. - 543 с.

0

УДК 621.383

И.В. Малышев

УЧЕТ ИНДУЦИРОВАННОГО ДЕВОЗБУЖДЕНИЯ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В ТЕОРИИ ФОТОПРОВОДИМОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

Если использовать приближения, принятые в работе [1], то уравнение кинетики фото и термовозбуждения и рекомбинации электронов с концентрацией п2 в зоне проводимости при концентрации п1 в валентной зоне с учетом соотношений Эйнштейна между вероятностями индуцированных возбуждения и девозбуждения при условии равных кратностях вырождения уровней в обеих зонах будет иметь вид

ёщ т , .

-77 = /12(П1 - П2) - Р21п2 + Р12П1> С1)

а I

где /12; Р21; р12 - вероятности индуцированных и спонтанных переходов в единицу времени с уровня 1 в валентной зоне на уровень 2 в зоне проводимости и обратно. Так как

Р21 = ^21(П0 - П1) = 421 (П0 - П1); Р12 = ^12 (П0 - П21 ) = 412 (П0 - П21) ,

Секция микроволновых и квантовых приборов и устройств

где V - средняя относительная скорость движения электронов и дырок; о21 и о12 -соответствующие поперечные сечения рекомбинации (с21) и теплового возбуждения (о12); (П0 — П1) и (п0 — П2)- концентрации свободных уровней в валентной

зоне и зоне проводимости, соответственно; причем п0 = (п0 + п2) - концентрация уровней в каждой из зон, то из стационарного варианта получившегося квадратного уравнения (1) следует выражение для концентрации п2 электронов в зоне проводимости

112 + Чі2 п0

4.21 — 412

(421 412)

112 + 412 п0

1

(2)

В случае зоне отсутствия учета индуцированного девозбуждения, когда член 112п2 в уравнении (1) отсутствует, это выражение имеет вид

п

0,5112 + 412 п0

421 — 412

/I

1 + п0(421 412)(112 + 412п0) — 1

(0,5112 + 412 п0)

(3)

Хотя на первый взгляд из (2) и (3) следует, что п2 > п2 , однако это не так, в чем легко убедиться, если не учитывать тепловое возбуждение ^12=0) и считать, что вторые члены под корнями в (2) и (3) меньше 1. Тогда получается, что

» о '

п2 = 2п2 .

Таким образом, учет актов индуцированного девозбуждения всегда необходим в теории и расчетах фотопроводимости полупроводников.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИИ СПИСОК

1. Малышев В.А. Квазилинейная теория инверсной населенности полупроводниковых лазеров // Известия вузов. Радиоэлектроника. 1999. №5. - С. 3-10.

п2 п2

УДК 621.382.029.8

К.А. Филь

РЕЗУЛЬТАТЫ КОМПЬЮТЕРНОГО АНАЛИЗА РЕЖИМОВ СИНХРОНИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ АВТОСОЛИТОННОЙ И ДОМЕННОЙ ГЕНЕРАЦИИ ДИОДОВ ГАННА ВНЕШНИМ ПЕРЕМЕННЫМ ПОЛЕМ

В работах [1,2] на основе представления зависимости эффективной массы носителей от их средней энергии [3] была разработана программа компьютерного анализа зависимости амплитуды и частоты тока, наведенного во внешней цепи диода Г анна, работающего в автосолитонном и доменном режимах, от параметров диода и напряжений (постоянного и переменного) на его зажимах. Используя эту программу, удалось проанализировать поведение параметров режима синхронизации генерируемых колебаний от частоты и амплитуды внешнего переменного поля, подаваемого на зажимы диода. Результаты этого анализа сводятся к следующему.

1. Чем больше концентрация носителей и длина диода и чем меньше амплитуда внешнего поля, тем уже частотная полоса синхронизации автосоли-тонов и доменов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.