Влияние крупномасштабных флуктуаций распределения примесей на туннелирование и электропоглощение в обратно смещенных $p{-}n$-переходах

А. С. Кюрегян


Аннотация: Построена теория электропоглощения и прямого межзонного туннелирования в обрата смещенных $p^{+}{-}i{-}n^{+}$-структурах с однородно легированным и точно компенсированных $i$-слоем, учитывающая влияние крупномасштабных флуктуации распределения примесей. Расчет показателя экспоненты $Q$ в зависимостях средних коэффициента поглощения $\alpha$ и скорости туннелирования $g$ от толщины $w$ и легирования $i$-слоя, напряжения смещения $U$ и энергии кванта $\hbar \omega$ проведен методом оптимальной флуктуации для произвольных закона дисперсии в запрещенной зоне и значений $U$, $w$, $\hbar\omega$. В предельных случаях полученная общая формула для $Q$ совпадает с результатами ранее опубликованных работ Меркулова и Переля (ФТП. 1973. Т. 7. В. 6. С. 1197$-$1202), Райха и Рузина (ФТП. 1985. Т. 19. В. 7. С. 1217$-$1225). Показано, что при больших отрицательных смещениях полученные результаты применимы для расчета $\alpha$ и $g$ в диффузионных $p{-}n$-переходах с линейным распределением примесей в истощенном слое, которые являются наиболее подходящими объектами для экспериментального исследования влияния крупномасштабных флуктуации на туннельные эффекты.