Свойства наночастиц оксида цинка, формируемых методами термического распыления

Материалы о физике / Свойства наночастиц оксида цинка, формируемых методами термического распыления

Страница 5

Для приборов, работающих на высоких частотах, необходимо иметь малые времена распространения сигнала от входа к выходу. Этого можно достигнуть, если использовать полупроводниковую структуру, в которой носители могут двигаться с высокими скоростями. Хорошее согласование кристаллических решеток материалов, составляющих гетероструктуру, делает границу бездефектной. При данных условиях рассеяние, связанное с примесями и дислокациями, практически отсутствует и отражение от гетерограницы будет «зеркальным», что способствует сохранению когерентности потока и не влияет на длину свободного пробега электрона. Это необходимо при использовании подобных структур в полевых транзисторах. То, что одним из компонентов гетероструктуры является сульфид свинца, оправдывается большой подвижностью электронов в данном материале (μ~106 см2/в∙с), который образует высоко-проводящий канал. Более того, на гетеропереходе PbS-EuS наблюдается переход PbS в вырожденное состояние и приближает его свойства к металлическим. Большая величина статистической диэлектрической проницаемости (εPbS=195) является также одной из причин высокой подвижности носителей тока в PbS, приводящей к тому, что кулоновское взаимодействие в данном материале значительно ниже, чем в других полупроводниках.

При введении количественных соотношений, позволяющих описать характеристики прибора исходя из подвижности электронов, учитывалось, что в рассматриваемом полевом транзисторе электрическое поле в канале может быть достаточно сильным, поэтому основным параметром будет не подвижность носителей, а их скорость. Тогда выражение для тока в канале примет вид:

,

где vs – скорость движения электронов в режиме насыщения, dEuS – ширина слоя EuS, , a=0,125·10-16В·м2 – коэффициент пропорциональности между энергией Ферми и поверхностной плотностью носителей при высокой концентрации, φG – внешнее напряжение, приложенное к затвору,

.

Далее был проведен расчет крутизны g для полевого транзистора, где проводящим каналом являлась сверхрешетка на основе полупроводников PbS и EuS. Она оказалась равной:

Здесь Z – ширина затвора.

Таким образом, максимальное значение крутизны в рассматриваемом транзисторе достигает ~8×102мСм/мм, а средняя скорость электронов оказывается равной ~2×107см/с.

Для сравнения можно привести значение крутизны в полевом транзисторе на основе гетероструктур AlGaN-GaN, которая на порядок ниже вышеуказанной (gмакс=65-80мСм/мм) [3].

Таким образом, использование в качестве прекурсоров СВС механокомпозитов открывает новые возможности регулирования процессов фазо- и структурообразования при последующем СВС и получения продуктов с заданной структурой и свойствами.

Страницы: 1 2 3 4 5