研究目的
比较基于6、18、30、70和120周期高掺杂GaAs/AlAs超晶格二极管的电流振荡出现机制,并确定二极管中平均漂移电子速度与场电压的依赖关系。
研究成果
研究得出结论:该接触电阻排除方法误差较低,对基于六周期超晶格的二极管具有良好效果。准弹道输运与能带"破坏"(或称"断裂")相结合会产生显著更大的负微分电导。减少超晶格周期数可能抑制畴形成,从而为构建基于布洛赫振荡的发电机开辟可能性。
研究不足
该研究的局限性在于接触电阻对I-V特性曲线形式的影响,尤其是对于超晶格周期数较少的二极管。此外,超晶格周期数较少时电子运动的准弹道特性也可能限制研究结果对周期数较多超晶格的适用性。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过比较不同周期数的GaAs/AlAs超晶格二极管中电流振荡机制,采用单粒子蒙特卡罗方法和准流体动力学模型计算电子输运特性。
2:样本选择与数据来源:
研究对象包括基于6周期、18周期、30周期、70周期和120周期GaAs/AlAs超晶格制备的二极管,每种类型测量了15-30个样本的电流-电压(I-V)特性。
3:实验设备与材料清单:
二极管置于波导腔中进行太赫兹测量,使用配备低温测辐射热计探测器的傅里叶光谱仪测定产生的太赫兹信号频率与功率。
4:实验流程与操作步骤:
测量二极管的I-V特性并归一化至最大值对应的电压电流值,测定单个超晶格周期的电阻率,计算各实验二极管的接触电阻。
5:数据分析方法:
通过重新计算二极管I-V特性评估超晶格中的电子速度,并采用类Kremer判据比较二极管工作模式。
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