Лавинное умножение и коэффициенты ионизации в GaInAsSb

И. А. Андреев, М. П. Михайлова, С. В. Мельников, Ю. П. Сморчкова, Ю. П. Яковлев


Аннотация: Проведено исследование лавинного умножения фототока и полевых зависимостей коэффициентов ионизации в твердом растворе Ga$_{0.80}$In$_{0.20}$As$_{0.17}$Sb$_{0.83}$ в интервале температур 200$-$300 K. Показано, что зависимость коэффициентов ионизации дырок и электронов от электрического поля хорошо описывается соотношением вида $a = a_{\infty} \exp [-(E_{0}/E)^{2}]$. Определены значения характеристического поля $E_{0}$. Из сопоставления экспериментальных результатов при $T=230$ K с модифицированной теорией Бараффа оценены средние длины пробега для рассеяния оптического фонона для электронов $\lambda_{e}=32.5$ Å и дырок $\lambda_{hso}=42.5$ Å. Установлено, что в интервале электрических полей $E=(1.5{-}2.2)\cdot 10^{5}$ В/см преобладает ионизация дырками из спин-орбитально отщепленной валентной зоны. Отношение коэффициентов ионизации составляет при этом $\beta/\alpha== 4\div 7$. Этот результат согласуется с данными, полученными из измерений шумов ЛФД на основе GaInAsSb.