收藏本站
《上海大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

外场下半导体异质结的非线性动力学行为研究

杨癸  
【摘要】: 随着半导体器件的发展,半导体中载流子的输运引起了广泛的关注。本论文基于实空间电荷转移模型和分立漂移理论模型研究了外场下半导体异质结的非线性动力学行为。主要结论有: (1)对空间分布均匀的GaAs/AlGaAs异质结,系统中出现呈倒S形的负微分电导。随外加磁场强度和微波辐照体系特征为:(ⅰ)选取直流偏置位于负微分电导区域,在低磁场强度时,系统表现出自维持振荡,相应动态伏安特性曲线呈回滞现象,系统中有两吸引子(极限环和稳定的焦点)共存。当磁场强度增加到一定程度时,系统的稳定性发生改变,自维持振荡逐渐消失。伏安曲线上的回滞更加明显,回滞区域变宽;(ⅱ)考虑微波辐照和磁场共同作用时,由于系统自维持振荡和外部交流信号之间的耦合,系统表现出多种振荡模式如周期、准周期和锁频。随外加微波振幅的变化,系统经倍周期分叉通向混沌,这同实验中的现象是一致的。在磁场强度较大时,微波辐照下,系统在两个稳恒的态之间转变,相应纵向电阻受微波辐照频率的变化而呈现周期振荡,对理解最新的“零电阻”实验现象有所帮助。(ⅲ)结合系统的混沌行为,采用延迟反馈法对其控制。分析了系统动力学行为随外加反馈控制参数的分叉。研究表明,变化延迟时间和反馈权重,系统将在不同的态之间来回转变,当延迟时间恰好等于镶嵌在混沌吸引子中的不稳定轨道的周期时,该不稳定周期可以被稳定住,延迟反馈信号趋于零。 (2)对于空间分布不均匀的GaAs/AlGaAs异质结,我们建立了描述其随空间和时间变化的偏微分方程。在直流偏置情况下,系统中有电场畴形成,其周期移动引起了自维持振荡。随后,分析了磁场对系统中出现的电场畴的影响,发现随磁场增加电场畴的宽度逐渐变窄,自维持振荡的振幅也有所减少。在周期信号的驱动下,随驱动信号的振幅的变化,系统展现出和空间均匀的GaAs/AlGaAs异质结相似的动力学行为,不同的是其通向混沌的道路为阵发通向时空混沌,并给出了其相应的电场畴的分布图。 (3)对于弱耦合的GaAs/AlAs超晶格,其垂直输运的主要模式为顺序共振隧穿。电子漂移速度随外加电场变化可以出现负微分电导区域,同时也在系统中形成了电荷积累层构成的单极电场畴。选取合适的掺杂浓度和直流偏压系统可以促使电场畴在超晶格中周期移动,从而引起电流的振荡。受磁场的作用,稳定的电场畴易于形成,因此,系统中能产生自维持振荡的区域将有所减少。另外,对应不同的掺杂浓度,电场随空间分布也有所不同。考虑到周期驱动时,系统也表现出上述类似的复杂动力学行为。
【学位授予单位】:上海大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:O472

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 雷啸霖;高迁移率二维电子系统中微波辐射引起的磁阻振荡和零电阻[J];物理;2004年09期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李成;李好斯白音;李耀耀;王凯;顾溢;张永刚;;双异质结扩展波长InGaAs PIN光电探测器暗电流研究[J];半导体光电;2009年06期
2 杨倩;陈朝;;AZO/N~+-Si欧姆接触的研究[J];半导体光电;2011年03期
3 李献杰,曾庆明,东熠,蔡克理;GaAs表面及Al_xGa_(1-x)As/GaAsHBT外基区表面(NH_4)_2S/SiN_x钝化工艺研究[J];半导体情报;1996年04期
4 杨癸;赵雪婷;;Time-delayed feedback control of chaos in a GaAs/AlGaAs heterostructure[J];半导体学报;2010年05期
5 黄庆安;表面势阱对硅场发射的影响[J];半导体学报;1995年08期
6 李东临;曾一平;;利用自洽计算研究InP基HEMT器件的材料性能[J];北京石油化工学院学报;2008年02期
7 刘兴平;蒋荣英;柳松;;TiO_2/Mo-TiO_2的制备、表征和光催化活性[J];催化学报;2010年11期
8 包军林,庄奕琪,杜磊,马仲发,李伟华,万长兴;GaAlAs红外发光二极管1/f噪声研究[J];电子器件;2005年03期
9 李立;戴显英;朱永刚;胡辉勇;;基区Ge组分分布对SiGe pnp HBT的影响[J];电子器件;2006年03期
10 王忆锋;唐利斌;;AlGaN器件欧姆接触的研究进展[J];光电技术应用;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陈立群;刘延柱;;多可控参数系统混沌的镇定及最优化[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 侯立峰;高功率垂直腔面发射半导体激光器热理论与制备工艺研究[D];长春理工大学;2010年
2 曾慧中;铁电/AlGaN/GaN半导体异质薄膜的界面表征研究[D];电子科技大学;2010年
3 邓蕊;ZnO基光电薄膜的物性研究及光电器件的设计与制备[D];吉林大学;2011年
4 刘秉策;ZnO/Si异质结构晶界行为及其载流子输运机制研究[D];中国科学技术大学;2011年
5 熊超;ZnO/Si异质结的制备与特性研究[D];华南理工大学;2011年
6 钟春良;a-Si:H/c-Si异质结界面特性的理论研究[D];华南理工大学;2011年
7 陈达;3C-SiC/Si异质外延生长与肖特基二极管伏安特性的研究[D];西安电子科技大学;2011年
8 邵铮铮;一维ZnO纳米结构压电式纳米发电器件的研究[D];国防科学技术大学;2010年
9 姜霞;AlGaN/GaNHEMT模型研究及MMIC功率放大器设计[D];河北工业大学;2011年
10 刘卫卫;ZnO基薄膜材料及其p型掺杂特性研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 智钢;Zn_xCd_(1-x)S纳米粉体及薄膜的制备和光致发光研究[D];郑州大学;2010年
2 余小玲;复合光催化剂的制备、表征及其光催化性能研究[D];淮北师范大学;2010年
3 廖秀尉;BiFeO_3多铁薄膜与GaN基半导体的集成生长与性能研究[D];电子科技大学;2011年
4 王水力;介电氧化物/GaN基半导体异质结构的电学性能研究[D];电子科技大学;2011年
5 舒钰;高性能SiGe HBT结构设计与制造技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
6 刘奇;GaN基IMPATT二极管太赫兹研究[D];西安电子科技大学;2011年
7 王勇淮;极化效应对AlGaN/GaN异质结pin光探测器的影响[D];西安电子科技大学;2011年
8 焦莎莎;AlGaN/AlN/GaN 异质结二维电子气的磁输运特性研究[D];西安电子科技大学;2011年
9 杨治国;NiO/ZnO基半导体异质结及MgNiO固溶体薄膜的制备与性能研究[D];浙江大学;2011年
10 尚冬冬;半导体单量子阱中等离激元性质的研究[D];北京交通大学;2011年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李存志,刘云鹏,罗恩泽;多抛物量子阱的共振隧穿[J];西安电子科技大学学报;1997年04期
2 李兴中;解读核聚变[J];科学中国人;2002年06期
3 蔡敏,孟莉,刘有延,刘百勇;多层半导体结构的共振隧穿性质[J];华南理工大学学报(自然科学版);1997年08期
4 宋登元;纳电子学与共振隧穿量子器件[J];河北大学学报(自然科学版);1994年01期
5 李国华;半导体量子器件物理讲座 第四讲 共振隧穿器件及其电路应用[J];物理;2001年07期
6 黄强;冯金福;解其云;;量子点的输运特性研究[J];常熟理工学院学报;2006年04期
7 赵继刚,邵彬,王太宏;InAs自组装量子点GaAs肖特基二级管的电学特性研究[J];物理学报;2002年06期
8 蔡敏,孟莉,刘有延,刘百勇;三元准周期超晶格的共振隧穿[J];汕头大学学报(自然科学版);1997年01期
9 丛山桦;孙国柱;王轶文;曹俊宇;陈健;于杨;吴培亨;;超导磁通量子比特中的共振隧穿现象[J];稀有金属材料与工程;2008年S4期
10 张庆伟;温廷敦;;轴向应变对双势垒结构共振隧穿的影响[J];微电子学与计算机;2010年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱汇;郑厚植;李桂荣;牛智川;曾一平;张飞;孙晓明;谈笑天;;三势垒双阱隧穿结构中调控发射阱中的电子积累对电子共振隧穿特性的影响[A];第十六届全国半导体物理学术会议论文摘要集[C];2007年
2 朱汇;郑厚植;李桂荣;牛智川;曾一平;张飞;孙晓明;谈笑天;;三势垒隧穿结构中的高峰谷比光生空穴共振隧穿[A];第十六届全国半导体物理学术会议论文摘要集[C];2007年
3 周劲;;AlGaN/GaN弱耦合多量子阱共振隧穿[A];第十六届全国半导体物理学术会议论文摘要集[C];2007年
4 邓新华;刘念华;袁吉仁;;一维单负材料光子晶体异质结构的隧穿模[A];2007年全国博士生学术论坛(材料科学与工程学科)论文集[C];2007年
5 曾中明;韩秀峰;王勇;张泽;;双势垒磁性隧道结的磁电阻效应及其在自旋晶体管器件中的应用[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
6 曾中明;韩秀峰;詹文山;;用于自旋晶体管的双势垒磁性隧道结及其磁电性质[A];2004年材料科学与工程新进展[C];2004年
7 董兵;雷啸霖;;单分子量子点器件中的非平衡声子效应及非微分电导[A];第十六届全国半导体物理学术会议论文摘要集[C];2007年
8 李兴中;;我们在追求一个能源[A];新观点新学说学术沙龙文集17:“冷聚变”争论[C];2008年
9 韩春林;张杨;曾一平;高建峰;薛舫时;陈辰;;InP基共振遂穿二极管隔离层厚度对器件I-V特性影响的研究[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2007年
10 王利;桑田;沈正祥;黄水平;王占山;陈玲燕;;具有缺陷的一维光子晶体空间滤波器[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 朱金广;多层半导体材料中光学声子的辅助共振隧穿[D];内蒙古大学;2012年
2 李艳荣;分子磁体Ni_4宏观量子效应研究[D];中国科学技术大学;2009年
3 宫箭;双势垒抛物量子阱结构中的电子隧穿[D];内蒙古大学;2005年
4 王长;太赫兹场和磁场作用下超晶格非线性动力学研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2007年
5 邓新华;含特异材料的光子晶体光学传输特性研究[D];南昌大学;2008年
6 吴健;介观系统中的电子输运[D];清华大学;1998年
7 林弥;基于共振隧穿器件RTD的二值和三值电路研究与设计[D];浙江大学;2010年
8 崔光亮;准二维微纳异质结构的制备与光电、气敏特性研究[D];吉林大学;2013年
9 王洪梅;多势垒量子阱结构中共振隧穿特性的理论研究[D];上海交通大学;2007年
10 刘靖;光子晶体量子阱谱结构和场分布的研究[D];华中科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张红英;半导体共振隧穿及零维体系中全带电子结构的计算[D];华东师范大学;2010年
2 李晨;MOS器件高k介质缺陷电荷俘获与噪声相关性研究[D];西安电子科技大学;2010年
3 朱莉;不同载流子填充和磁场条件下三势垒/双阱异质结构光谱性质和隧穿特性的研究[D];四川大学;2004年
4 李春雷;球型量子点中共振隧穿及共振态寿命的研究[D];内蒙古民族大学;2006年
5 李旭;共振隧穿力电耦合微结构输出特性测试方法研究[D];中北大学;2007年
6 乔慧;共振隧穿仿生矢量水听器的测试技术研究[D];中北大学;2008年
7 李晓芳;一维量子点链中的共振隧穿理论[D];山西大学;2008年
8 王娜丽;应用转移矩阵法计算晶格链结构[D];大连理工大学;2006年
9 平云霞;反平行磁电垒结构中二维电子气体输运性质[D];华中科技大学;2006年
10 王博瑜;量子环的杂质态及其量子隧穿的研究[D];河北师范大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026