Перенос электронов в биполярном транзисторе со сверхрешеткой в области эмиттера

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведен расчет семейства передаточных и выходных характеристик гетеробиполярного транзистора с короткопериодной сверхрешеткой в области эмиттера. Показано, что наличие сверхрешетки в структуре транзистора приводит к формированию области с отрицательной дифференциальной проводимостью, что позволяет реализовать не только усиление, но также генерацию и умножение высокочастотных колебаний.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

О. Л. Голиков

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: khazanova@phys.unn.ru
Россия, Нижний Новгород

И. Ю. Забавичев

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: khazanova@phys.unn.ru
Россия, Нижний Новгород

А. С. Иванов

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: khazanova@phys.unn.ru
Россия, Нижний Новгород

С. В. Оболенский

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: khazanova@phys.unn.ru
Россия, Нижний Новгород

Е. C. Оболенская

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: khazanova@phys.unn.ru
Россия, Нижний Новгород

Д. Г. Павельев

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: khazanova@phys.unn.ru
Россия, Нижний Новгород

А. А. Потехин

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: khazanova@phys.unn.ru
Россия, Нижний Новгород

А. C. Пузанов

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: khazanova@phys.unn.ru
Россия, Нижний Новгород

Е. А. Тарасова

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: khazanova@phys.unn.ru
Россия, Нижний Новгород

С. В. Хазанова

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Автор, ответственный за переписку.
Email: khazanova@phys.unn.ru
Россия, Нижний Новгород

Список литературы

  1. Kholod A.N., Liniger M., Zaslavsky A., Arnaud d’Avitaya F. Cascaded resonant tunneling diode quantizer for analog-to-digital flash conversion // Appl. Phys. Lett., 79(1). 129 (2001).
  2. Ourednik P., Feiginov M. Double-resonant-tunneling-diode patch-antenna oscillators // Appl. Phys. Lett., 120(18), 183501 (2022).
  3. Reed M.A., Frensley W.R., Matyi R.J., Randall J.N., Seabaugh A.C. Realization of a three‐terminal resonant tunneling device: The bipolar quantum resonant tunneling transistor // Appl. Phys. Lett., 54(11), 1034 (1989).
  4. Tsai J.H. Application of an AlGaAs/GaAs/InGaAs heterostructure emitter for a resonant-tunneling transistor // Appl. Phys. Lett., 75(17), 2668 (1999).
  5. Попов В.Г. Полевой транзистор с двумерными системами носителей в затворе и канале // ФТП, 50(2), 236 (2016).
  6. Liu W.C., Lour W.S. Modeling the DC Performance of Heterostructure-Emitter Bipolar Transistor // Appl. Phys. Lett., 70(1), 486 (1991).
  7. Tsai J.H. Multiple negative differential resistance of InP/InGaAs superlattice-emitter resonant-tunneling bipolar transistor at room temperature // Appl. Phys. Lett., 83(13), 2695 (2003).
  8. Tsai J.H., Huang C.H., Lour W.S., Chao Y.T., Ou-Yang, Jhou High-performance InGaP/GaAs superlattice — emitter bipolar transistor with multiple S-shaped negative-differential-resistance switches under inverted operation mode // Thin Solid Films, 521, 168 (2012).
  9. Pavelyev D.G., Vasilev A.P., Kozlov V. A., Obolensky E.S., Obolensky S.V., Ustinov V.M. Increase of Self-Oscillation and Transformation Frequencies in THz Diodes // IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology, 8(2), 231 (2018).
  10. Sun J.P., Mains R.K., Yang K., Haddad G.I. A self‐consistent model of Γ‐X mixing in GaAs/AlAs/GaAs quantum well structures using the quantum transmitting boundary method // J. Appl. Phys., 74(8), 5053 (1993).
  11. Ohnishi H., Inata T., Muto S., Yokoyama N., Shibatomi A. Self‐consistent analysis of resonant tunneling current // Appl. Phys. Lett., 49(19), 1248 (1986).
  12. Cahay M., McLennan M., Datta S., Lundstrom M.S. Importance of space‐charge effects in resonant tunneling devices // Appl. Phys. Lett., 50(10), 612 (1987).
  13. Кардона М.П.Ю. Основы физики полупроводников. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. 560 с.
  14. Зи С. Физика полупроводниковых приборов. М.: Мир, 1984. Кн. 1. 456 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Зонная диаграмма биполярного транзистора со сверхрешеткой в эмиттерном переходе (а): (―) — энергия потолка валентной зоны EV и дна Г-долины зоны проводимости ; ( ) — энергия дна Х-долины зоны проводимости ; ( ) — за нулевой энергетический уровень принята энергия Ферми EF; коэффициент прохождения электронов через короткопериодную сверхрешетку при нулевом смещении для константы междолинного взаимодействия α = 0.7 эВ Å (б)

Скачать (245KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Вольт-амперная характеристика короткопериодной сверхрешетки с переходными слоями: (o) — эксперимент [9]; (―) — расчет

Скачать (98KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Семейство передаточных вольтамперных характеристик биполярного транзистора (а): (– — -) — без сверхрешетки; (―) — со сверхрешеткой в эмиттерном переходе. Напряжение коллектор—эмиттер UCE составляет 0.2, 0.4 и 0.6 В; семейство выходных вольтамперных характеристик биполярного транзистора (б): (– — -) — без сверхрешетки; (―) — со сверхрешеткой в эмиттерном переходе. Ток базы IВ равен 1–5 мкА

Скачать (261KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость падения напряжения на сверхрешетке (USL) от тока базы при различных напряжениях коллектор—эмиттер: UCE составляет 0.4, 0.6, 0.8 и 1.0 В

Скачать (96KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».