Научный архив: статьи

На основе точного решения уравнения Ланжевена рассчитана спектральная плотность флуктуаций фототока обратносмещенного p-n-перехода с короткой базой SJph(ω) для случая омического и блокирующего контактов к базе. Показано, что так же, как и в случае p-n-перехода с длинной базой, в случаях омического и блокирующего контактов к базе SJph (ω) в достаточно широком частотном диапазоне определяется формулой Шоттки. При этом вне зависимости от структуры p-n-перехода на высоких частотах шумы фототока обусловлены случайным характером процессов рассеяния, а на низких частотах — случайным характером процессов фотогенерации и рекомбинации.

На основе точного решения уравнения Ланжевена рассчитана спектральная плотность флуктуаций диффузионного тока обратносмещенного p-n-перехода с короткой базой SJd для случаев омического и блокирующего контактов к базе. Показано, что так же, как и в случае р-n-перехда с длинной базой в случае омического и блокирующего контактов к базе SJd в достаточно широком частотном диапазоне указанная спектральная плотность определяется формулой Шоттки. При этом на высоких частотах шумы диффузионного тока обусловлены случайным характером процессов рассеяния, а доминирующий механизм шума на низких частотах определяется типом контакта к базе.

На основе точного решения уравнения Ланжевена рассчитана зависимость спектральной плотности флуктуаций (СПФ) диффузионного тока и фототока р+-п-перехода с базой конечной длины от приложенного напряжения для случая омического и блокирующего контактов к базе. Показано, что ширина частотного диапазона, в котором СПФ диффузионного тока р+-п-перехода с короткой базой и блокирующим контактом имеет меньшее значение, чем СПФ диффузионного тока аналогичного р+-п-перехода с длинной базой, зависит от величины и знака смещения на р-п-переходе.

На основе точного решения уравнения Ланжевена рассчитаны корреляторы случайных полей (СП) концентрации и тока подвижных носителей заряда в гомогенном полупроводнике и в ИК фотодиоде с базой конечной длины. Показано, что в базе p–n-перехода рассматриваемые СП являются неоднородными даже при нулевом смещении, когда кон- центрация и ток подвижных носителей заряда не зависят от координаты. Установлено, что равновесные СП концентрации и тока подвижных носителей заряда в объеме гомогенного полупроводника являются однородными, а в приповерхностных областях — неоднородными даже при нулевой скорости поверхностной рекомбинации. Обоснована оптимальная структура ИК-фотодиода с коррелированной обработкой сигнала и шума.

На основе метода Ланжевена рассчитаны корреляторы стационарных фотоиндуцированных случайных полей (СП) концентраций и токов подвижных носителей заряда в ИК-фотодиодах и в гомогенных полупроводниках. Установлено, что корреляторы тепловых и фотоиндуцированных СП концентраций подвижных носителей заряда определяются одинаковыми выражениями при любой структуре p─n-перехода и произвольной полярности приложенного напряжения, в то время как корреляторы СП фотоиндуцированных и темновых токов определяются одинаковыми выражениями только в случае обратносмещенного p─n-перехода с длинной базой.

Проведен сравнительный анализ свойств корреляторов стационарных тепловых и фотоиндуцированных случайных полей (СП) концентраций и токов подвижных носителей заряда в ИКфотодиодах и гомогенных полупроводниках. Показано, что корреляторы тепловых и фотоиндуцированных СП концентраций подвижных носителей заряда определяются одинаковыми по смыслу выражениями при любой структуре p–n-перехода и произвольной полярности приложенного напряжения, в то время как корреляторы СП фотоиндуцированных и темновых токов определяются одинаковыми по смыслу выражениями только в случае обратносмещенного p–n-перехода с длинной базой.