负微分迁移率和碰撞电离对GaAs光导开关非线性特性的影响  

THE EFFECT OF NEGATIVE DIFFERENTIAL MOBILITY AND IMPACT IONIZATION ON NONLINEARITY OF GaAs PHOTOCONDUCTIVE SEMICONDUCTOR SWITCH

作　　者：张同意[1] 石顺祥[1] 赵卫[2] 龚仁喜[1] 孙艳玲[1] 

机构地区：[1]西安电子科技大学技术物理学院,西安710071 [2]中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学技术国家重点实验室,西安710068

出　　处：《光子学报》2002年第4期445-449,共5页Acta Photonica Sinica

基　　金：国家自然科学基金资助项目 ( 6 9781 0 0 2 )

摘　　要：对 Ga As光导开关非线性工作时 ,负微分迁移率和碰撞电离的作用进行了数值分析 ,给出了考虑和未考虑碰撞电离作用时的外电路电流输出波形 ,以及载流子和电场的空间分布和随时间演变的情况。计算表明 Ga As材料的负微分迁移率引起的微分负阻 ,会导致阴极附近电场的动态增强 ,使得阴极附近的电场达到本征碰撞电离发生的阈值电场 ,从而引发本征碰撞电离的发生。分析结果表明 ,碰撞电离可以极大地延长电流输出的时间 ,但仅考虑负微分迁移率特性的本征碰撞电离过程不足以完全解释观察到的所有非线性现象 。The role of negative differential mobility and impact ionization in nonlinear operation of PCSS is analyzed.The output current profiles with and without impact ionization are presented.The spatial distribution and temporal evolution of electric field and current density are also presented.The simulation results show that the negative differential resistance due to negative differential mobility of GaAs lead to electric field enhancing enough near cathode to give rise impact ionization.It shows that impact ionization prolong conduction time.However,it is not enough only negative differential mobility and impact ionization to be considered to explain all nonlinear phenomena observed experimentally.

关 键 词：光导半导体开关 非线性工作模式 负微分迁移率 碰撞电离 模拟计算 GAAS 砷化镓 非线性特性 

分 类 号：TN303[电子电信—物理电子学]