[PDF]
http://dx.doi.org/10.3952/lithjphys.44404
Open access article / Atviros prieigos straipsnis
Lith. J. Phys. 44, 263–266 (2004)
HOT CARRIERS IN TUNNEL DIODE
S. Ašmontasa,b, J. Gradauskasa,c, J. Paukštėb,
V. Petkuna, D. Seliutaa, A. Sužiedėlisa,c,
E. Širmulisa, and G. Valušisa,c
aSemiconductor Physics Institute, A. Goštauto 11,
LT-01108 Vilnius, Lithuania
bKaunas University of Technology, Panevėžys
Institute, Klaipėdos 3, LT-35209 Panevėžys, Lithuania
cVilnius Gediminas Technical University,
Saulėtekio 11, LT-10223 Vilnius, Lithuania
E-mail: jonas@pfi.lt
Received 27 January 2004
We present the first results of experimental
study of free carrier heating in a degenerate semiconductor when
the carriers were excited by CO2 laser light and
microwave radiation of 10 and 35 GHz. Tunnel GaAs p−n
diodes were used as objects under investigation. It is shown that
the carrier heating reduces the dark tunnel current, while at high
enough forward bias the thermo-diffusive current is responsible
for the formation of the signal. The magnitude of the
electromotive force arising under the microwave irradiation
depends linearly on the power and increases with the decrease of
the semiconductor lattice temperature. It is nearly independ of
the microwave frequency.
Keywords: hot carriers, degenerate semiconductor, tunnel
diode, infrared radiation, microwaves
PACS: 07.57.Kp, 73.40.Gk, 78.70.Gq
KARŠTIEJI KRŪVININKAI
TUNELINIAME DIODE
S. Ašmontasa,b, J. Gradauskasa,c, J.
Paukštėb, V. Petkuna, D. Seliutaa,
A. Sužiedėlisa,c, E. Širmulisa, G. Valušisa,c
aPuslaidininkių fizikos institutas, Vilnius, Lietuva
bKauno technologijos universitetas, Panevėžio
institutas, Panevėžys, Lietuva
cVilniaus Gedimino technikos universitetas,
Vilnius, Lietuva
Pateikti pirmi laisvųjų krūvininkų kaitimo
eksperimentinių tyrimų rezultatai, krūvininkus sužadinant tiek CO2
lazerio spinduliuote, tiek ir 10 bei 35 GHz dažnio mikrobagomis.
Tyrimams buvo naudojami tuneliniai GaAs p−n diodai.
Parodyta, kad krūvininkų kaitimas silpnina tamsinę tunelinę srovę,
o esant pakankamai didelei išorinei tiesioginei įtampai,
matuojamąjį signalą nulemia šiluminė-difuzinė srovė. Elektrovaros,
atsirandančios paveikus diodą mikrobangomis, stiprumas yra
tiesiogiai proporcingas spinduliuotės galiai ir didėja, žeminant
puslaidininkio kristalinės gardelės temperatūrą, tuo tarpu jis
beveik nepriklauso nuo mikrobangų dažnio.
References / Nuorodos
[1] S. Ašmontas, J. Gradauskas, A. Sužiedėlis, E. Širmulis, and G.
Valušis, Interaction of microwaves and infrared radiation with
semiconductors: Study and applications, Lithuanian J. Phys. 40(1–3),
15–25 (2000)
[2] S. Ašmontas and A. Sužiedėlis, Hot electron thermoelectricity,
J. Thermoelectricity 1, 5–26 (1997)
[3] S. Ašmontas, J. Gradauskas, D. Seliuta, A. Sužiedėlis, E.
Širmulis, and G. Valušis, Application of hot-carrier
thermo-electromotive force for measurement of pulsed microwave and
infrared radiation, J. Thermoelectricity 4, 15–28 (1998)
[4] S.Y. Liao, Microwave Devices and Circuits, 3rd edn.
(Prentice-Hall, New York, 1990)
[5] K. Seeger, Semiconductor Physics (Springer-Verlag, Wien,
1973),
http://dx.doi.org/10.1007/978-3-7091-4111-3
[6] A. Dargys and J. Kundrotas, Handbook on Physical Properties
of Ge, Si, GaAs and InP (Science and Encyclopedia, Vilnius,
1994)
[7] S. Ašmontas, Electrogradient Phenomena in Semiconductors
(Mokslas, Vilnius, 1984)