Dynamic bulk negative differential conductivity in semiconductors
1971; Elsevier BV; Volume: 14; Issue: 12 Linguagem: Francês
10.1016/0038-1101(71)90110-9
ISSN1879-2405
Autores Tópico(s)Advancements in Semiconductor Devices and Circuit Design
ResumoThe Gunn effect results from the existence of a static negative differential conductivity that is, the real part of the differential conductivity σr′(ω) is negative at zero frequency for a certain range of bias fields; at some high frequency, σr′(ω) passes through zero, and eventually approaches zero from above the axis as ω → ∞. We have investigated the possibility of the existence of a dynamic negative differential conductivity in bulk semiconductors that is, the existence of cases where σr′(ω) is positive at low frequencies, but becomes negative at high frequencies, finally approaching zero from below the axis. The relation of the structure of σr′(ω) to the impulse response of the semiconductor has been analyzed, and two model calculations which show the desired effect are presented. L'effet Gunn resulte de l'existence d'une conductivité différentielle statique négative; en d'autres termes, la partie réelle σr′(ω) de la conductivité est négative à la fréquence zéro pour certaines valeurs du champ appliqué; pour une valeur elevée de la fréquence, σr′(ω) passe par zéro et finalement tend vers zéro par valeurs positives lorsque ω → ∞. Nous avons étudié la possibilité de l'existence d'une conductivité différentielle dynamique négative dans un semiconducteur, c.à.d. le cas où σr′(ω) est positive aux basses fréquences, mais devient négative aux fréquences élevées et finalement tend vers zéro par valeurs négatives. Les relations qui existent entre la structure de σr′(ω) et la réponse impulsionelle du semiconducteur ont été étudiées et deux modèles qui possèdent les propriétés mentionnées sont présentés. Der Gunn-Effekt ist die Folge einer statischen negativen differentiellen Leitfähigkeit, d.h. der Realteit der differentiellen Leitfähigkeit, σr′(ω) ist negative für die Frequenz null für einen gewissen Bereich des Arbeitspunktes. Bei höheren Frequenzen geht σr′ω) durch null und nähert sich für sehr hohe Frequenzen asymptotisch von der positiven Seite der horizontalen Achse. Wir haben nach der Existenz einer dynamischen negativen differentiellen Leitfähigkeit gesucht, mit σr′(ω) positiv für niedrige Frequenzen, die bei höheren Frequenzen negative wird und sich dann von unten der Frequenzachse nähert. Die Impulsantwort eines Halbleiters mit dem beschriebenen Verlauf von σr′(ω) wurde analysiert und die Möglichkeit dieser Art negativer Leitfähigkeit wird an zwei Halbleitermodellen gezeigt.
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