Эффект резкой нелинейности прямосмещенной вольт-амперной характеристики системы: двухбарьерная туннельно-резонансная структура, встроенная в барьер Шоттки

Abstract

Исследован контакт металла с полупроводником n-типа со встроенной в область пространственного заряда двухбарьерной туннельно-резонансной структурой. В этой системе, кроме известного эффекта резкого уменьшения тока, существует дополнительная возможность реализации крутой нелинейности вольт-амперной характеристики (ВАХ), а именно, эффект стремительного нарастания тока. Показано, что дифференциальный наклон прямой ветви ВАХ может значительно превышать величину e/kT - при оптимальных значениях параметров задачи более чем на порядок. Проведен анализ зависимости ВАХ от параметров рассматриваемой структуры.

A contact between a metal and an n-type semiconductor with a double-barrier resonant-tunneling structure built into the space-charge region is investigated. Besides the well-known effect in which the current falls sharply, there is an additional possibilty: in this system there can also be a steep nonlinearity of the current–voltage (I–V) characteristic, specifically, an effect wherein the current increases precipitously. It is shown that the differential slope of the forward branch of the I–V characteristic can be considerably greater than e/kT — by more than an order of magnitude at optimum values of the parameters of the problem. The dependence of the I–V characteristic on the parameters of the structure is analyzed.