Междолинное рассеяние

Cтраница 1

Междолинное рассеяние аналогично рассеянию на оптических фононах. [1]

Роль междолинного рассеяния в релаксации электронов в полупроводниках с прямой и непрямой запрещенной зоной различна. В прямозонных полупроводниках типа GaAs и InP междолинное рассеяние существенно только для электронов, которые имеют энергию, достаточную для того, чтобы рассеяться в более высокие долины зоны проводимости. Поскольку эти долины расположены на несколько десятых эВ выше минимума зоны проводимости, находящегося в центре зоны, междолинное рассеяние в таких полупроводниках имеет значение только для транспортных свойств горячих электронов. Более подробно это будет обсуждаться в § 5.4. Совсем другая ситуация имеет место в непрямозонных полупроводниках типа Si и Ge. В этих материалах электроны находятся в вырожденных минимумах зоны проводимости, расположенных не в центре зоны. [2]

Кристаллическая структура Си2О. [3]

Часто в междолинном рассеянии принимает участие не единственный краевой фо-нон. Правила отбора могут быть получены с помощью теории групп. Например, при рассеянии электрона в GaAs из долины Г с в долину L c разрешено участие LA и LO фононов точки L зоны Бриллюэна, поскольку они оба имеют симметрию L. Междолинное рассеяние оказывает большое влияние на подвижность электронов в непрямозонных полупроводниках, подобных Si, на релаксацию горячих электронов в прямозонных полупроводниках, подобных GaAs, и на оптическое поглощение около непрямых запрещенных зон. Однако в большинстве этих явлений в рассеянии электронов участвует несколько различных фононных мод, что затрудняет определение значений междолинных деформационных потенциалов для индивидуальных краевых фононов, разрешенных по симметрии. [4]

Следует ожидать, что при низких температурах междолинное рассеяние будет достаточно слабым и может не учитываться. В этом случае электроны в различных долинах могут считаться независимыми и между их функциями распределения не будет никакой связи. Связанные уравнения Больцмана можно решить точно, вводя для каждой подзоны зависящие от энергии времена релаксации. [5]

В легированных полупроводниках при низких темп - pax доминирует междолинное рассеяние на при-ыесных центрах и дефектах. Вероятность рассеяния в этом случае может спадать с ростом энергии электронов, так что сильнее разогретые долины избыточно наполняются, а менее разогретые - опустошаются. [6]

Возможно, что в последнем случае известную роль играет так называемое междолинное рассеяние носителей тока. [7]

Известно, что в массивных образцах для объяснения величины подвижности при комнатной температуре необходим учет междолинного рассеяния. В инверсионных слоях этот механизм также важен и способен уменьшить указанное выше расхождение между теорией и экспериментом. [8]

Эти внешние проявления в настоящее время связывают с механизмами разогрева электронов при больших плотностях тока, междолинным рассеянием электронов в арсениде галлия и эффектами поверхностных ловушек, которые хорошо объясняют частотную зависимость избыточных шумов. Несколько дискуссионна гипотеза о микрокустовом эффекте [94], согласно которой ДБШ может быть представлен параллельным соединением нескольких неравноценных микродиодов. [9]

Лонга [420] показывают, что в случае электронов такую зависимость можно объяснить рассеянием на акустических фононах и междолинным рассеянием. [10]

Температурная зависимость удельной проводимости для антимонида индия с различным. [11]

В соединениях, у которых главный минимум зоны проводимости не совпадает с центром зоны Бриллюэна, подвижность ограничивается дополнительным механизмом междолинного рассеяния, связанного с перебросом электронов из одного эквивалентного энергетического минимума в другой. [12]

Другой механизм рассеяния, имеющий значение для полупроводников, зона проводимости которых содержит более одного минимума энергии, - это так называемое междолинное рассеяние ( intervalley scattering), связанное с перебросами электрона из минимума в минимум. Однако в связи с тем, что разность kt - k2, вообще говоря, не мала, то такие переходы сопровождаются значительным изменением квазиимпульса. Изменение квазиимпульса при) рассеянии приблизительно равно й ( - k), и для его осуществления необходимо испускание или поглощение фонона с большой энергией. [13]

Этот процесс, строго говоря, запрещен, поскольку соответствующий матричный элемент имеет симметрию AI ( 8 AI 8 Д2 А2 и, следовательно, исчезает. Вычисление вероятности междолинного рассеяния в принципе ( за исключением учета более высоких порядков электрон фононного взаимодействия) похоже на аналогичные вычисления для акустических фононов в прямозонных полупроводниках. [14]

На рис. 5.7 приведена температурная зависимость подвижности электронов в собственном Si н-типа. Электрон-фононное взаимодействие для междолинного рассеяния на LO фононах вдоль направления А разрешено по соображениям симметрии, а на ТА фононах запрещено. Ферри [5.13] объяснил это не исчезающее рассеяние вкладом от фононов для направления, близкого ( но не идентичного) к А. [15]

Страницы: 1 2 3