Введение к работе
Актуальность теш. Постоянное расширение области технического применения полупроводников требуог актуального исследования электрофизических свойств, и особенно явлений перэноса (кинетических явлений) в различных экстремальных условиях: сильные электрические поля, низкие температуры,' высокие уровни 303-Зуядения и т.д.
Кинетические свойства полупроводников в самом широком смы-tjie представляют собой "реакцию" ка внешние воздействия: элект-іические и ьагнигнне поля, градиенты температуры и концентрации ' г.Д.
Сильное внешнее воздействие может существенно вивести систе-7 носителей тока в полупроводниках из термодинамического равко-
5СИЯ.
Единственным строгим теоретическим подходом к процессам пе-щоса в сильном электрическом поле является решение хинетиче-;ого уравнения Больцмаяа.
Функцию распределения можно найти в общем случае для любых канизмов рассеяния энергии и импульса, если рассеянно квазиуп-?о. Из-за наличия в кинетическом уравнении столкновйтельннх шов получается зависимость функции распределения от механиз-i рассеяния.
Вопрос о зависимости функции распределения ос мохинизмов
сеяния обсуждался неоднократно. Хороао известно, что для не-
орых механизмов рассеяния функция распределения иэжат витьНЄ
отруемой. Для гакнх механизмов рассеяния отсутствует устойчи-
электронное состояние - включение электрического п?ля право-
к неограниченному возрастание зпергии электронов. Ситуация
такого рода получила название эффекта "убегания" горячих электронов.
Понятие убегания в физике полупроводников Сило введено в работе /I/. Таг: же показано, что убегание является следствием зависимости неравновесной функции распределения от механизмов рассеяния через фуькцки разогрева и дана классификация возможных типов убегания как без, гак и при наличии магнитного поля. В работах /2,3/ было показано, что в режиме заданного тока полное (греющее) поле само зависит от механизмов рассеяния. Таким образом, получается, что формирование неравновесной функции распределения определяется не только зависимостью функции разогрева от ызханизшв рассеяния, не и зависимостью от последних грэвдего поля.
Цель рабзты. Установить комбинации для конкурирующих механизмов рассеяния импульса и энергии, при которых возможно развитие поперечне-го убегания в случае смешанного рассеяния импульса и энергии горячих электронов. Исследовать соответствующие гальва-ноыагяитные характеристики. Определить условия, при которых полученные результаты можно наблвдать на эксперименте.
Научная новизна. Результаты, полученные в диссертации,которые выносятся на защиту, являются новыми. Сформулированные выше задачи поставлены впервые.
В диссертационной работе обращено внимание на зависимость греющего поля от механизмов рассеяния. Эта зависимость, в свою очередь, определяется видом функции распределения, которая сама зависит от гревдего поля.-.\Таким;-образом, задача является самосогласованной. Формирование функции распределения горячих носителей определяется не только зависимостью функции разогрева от механизмов рассеяния, но и зависимостью от последних греющего поля. Следствием вышеуказанной зависимости является развитие так называемо-
го эффекта поперечного убегания.
Рассматриваются два случая: I) ногда за рассеянием импульса отвзтственвд два конкурирующих механизма, а за рассеянием энергии - один и 2) за рассеянкзм энергии ответственна два кон-курируюцпх механизма и за рассеянием импульса - один.
В этих случаях получены общие выражения для симметричной части неравновесной функции распределения- С помощью этой функции распределения и общих условий развития поперечного убегания установлены комбинации для конкурирущих механизмов рассеяния энергии и импульса, при которых возможно развитие поперечного убегания.
Исследование показало, что в условиях поперечного убегания качественно меняются гальваномагнитные характеристики.
Апробация работы. Основные результаты диссертации частично докладывались на семинаре кафедры физики твердого тела Тбилисского государственного университета.
Публикации. По теме диссертации опубликовано три работы.
Структура п объем работы. Диссертация состоит кг введения, 4 глав, выводов и литературы. Содержит 89 страницы машинописного текста, в том числе 3 рисунка, и одну таблицу. Список литературы включает 33 наименование.
Практическая ценность. В связи с возможной неустойчивостью неравновесных систем, они стали объектом пристального интереса. Исследование таких систем представляет собой как общ"Я научный, так и практический интерес. Исследотаню некоторых свойств таких систем и посвящена настоящая диссертационная работа. Показано, как сильно меняются характеристики этих систем в условиях поперечного убегания.