МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЛЬТ-АМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТУННЕЛЬНОГО ДИОДА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ФОТОТОКА И ФОНОНОВ
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
1. S.M. Sze, and K.K. Ng, Physics of Semiconductor Devices, (John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, (2007). 3, 418 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/9780470068328.fmatter
2. E.O. Kane, Journal of Applied Physics, 32, 83 (1961). https://doi.org/10.1063/1.1735965
3. I.Shalish, Journal of applied physics, 124, 075102 (2018). https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.5038800
4. J.S.Karlovsky, Phys. Rev. 127, 419 (1962). https://doi.org/10.1103/PhysRev.127.419
5. A.G. Chynoweth, W.L. Feldman, and R.A. Logan, Phys. Rev. 121, 684 (1961). https://doi.org/10.1103/PhysRev.121.684
6. Tien, P. K., & Gordon, J. P. (1963). Physical Review, 129(2), 647–651. https://doi.org/10.1103/PhysRev.129.647
7. Esaki, L. (1958). Physical Review, 109(2), 603–604. https://doi.org/10.1103/PhysRev.109.603
8. M.Lotfi, D.Zohir. International Journal of Control and Automation Vol.9, No. 4 (2016), pp. 39-50. http://dx.doi.org/10.14257/ijca.2016.9.4.05
9. Y. Yan, Silicon-based tunnel diode technology, Dissertation, 22–23 (2008).
10. N. Moulin, A. Mohamed, F. Mandorlo, and M. Lemiti, Journal of Applied Physics, American Institute of Physics, 126(3), 033105 (2019). http://dx.doi.org/10.1063/1.5104314 11. P.R. Berger, Comprehensive Semiconductor Science and Technology, 176 (2011).
Copyright (c) 2025 «ВЕСТНИК НУУз»
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
.jpg)
2.png)
