Tabiiy fanlar

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЛЬТ-АМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТУННЕЛЬНОГО ДИОДА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ФОТОТОКА И ФОНОНОВ

туннельный диод, фототок, диффузионный ток, избыточный ток, моделирование полупроводников, туннельный процесс с участием фононов, оптоэлектронные устройства

Авторы

В данной статье разработана единая модель тока для туннельных диодов. В состав модели включены не только туннельный, диффузионный и избыточный токи, но и фототок, возникающий под воздействием освещения. Кроме того, учтены туннельные процессы с участием фононов — поглощение и испускание фононов, возникающие в результате взаимодействия между электронами и фононами. Расчётные вольт-амперные характеристики (ВАХ) при освещении показали уменьшение общего тока. Также продемонстрировано, что величина фототока увеличивается пропорционально оптической интенсивности и длине волны. В случае поглощения фононов электроны получают дополнительную энергию, туннельный канал расширяется, и пиковый ток увеличивается примерно на 15–20%. Напротив, при испускании фононов часть энергии электронов теряется, вероятность туннелирования снижается, и максимальный ток уменьшается примерно на 10–12%. Полученные результаты показывают, что учет фотонных и фононных процессов значительно расширяет возможности применения туннельных диодов в оптоэлектронике и фотодетекторных устройствах. Предложенная модель создает теоретическую основу для разработки туннельных диодов как высокочастотных, чувствительных к свету и энергоэффективных приборов