Проведены экспериментальные исследования изотипных гетероструктур типа n^+-GaAs/n^0-GaAs/n^+-GaAs с широкозонным барьером N^0-AlGaAs толщиной 100 нм, расположенным в n^0-GaAs-области. Показано, что вольт-амперные характеристики исследуемых структур имеют область отрицательного дифференциального сопротивления, при этом переход в данную область происходит с задержкой по времени, которая может достигать десятков нс. Установлено, что работа в области отрицательного дифференциального сопротивления связана с включением процесса ударной ионизации. Численный анализ в рамках модели энергетического баланса показал, что переход в область отрицательного дифференциального сопротивления связан с формированием домена электрического поля, захватывающего часть слабо легированной области между тонким широкозонным барьером N^0-AlGaAs и сильно легированным слоем n^+-GaAs и включением ударной ионизации на границе с указанным сильно легированным слоем n^+-GaAs. Сравнительный анализ экспериментальных данных и результатов моделирования показал, что для корректного описания вольт-амперных характеристик исследуемых гетероструктур в модели необходимо учесть менее выраженную способность гетероперехода ограничивать транспорт носителей в барьерном слое. Ключевые слова: изотипная гетероструктура, модель энергетического баланса, AlGaAs/GaAs, ударная ионизация, транспорт в гетероструктурах.

The current–voltage characteristics of n ^+-GaAs/ n ^0-GaAs/ N ^0-AlGaAs/ N ^+-AlGaAs/ n ^+-GaAs isotype heterostructures and n ^+-GaAs/ n ^0-GaAs/ n ^+-GaAs homostructures are studied. It is shown that, for a heterostructure under reverse bias providing the injection of electrons from n ^0-GaAs into N ^0-AlGaAs, the maximum operating voltage reaches a value of 48 V at a thickness of the N ^0-AlGaAs layer of 1 . 0 μm, and the current–voltage characteristic has no region of negative differential resistance. The operation of a homostructure is accompanied by a transition to the negative-differential-resistance region at a voltage of 10 V. Theoretical analysis in terms of the energy-balance model demonstrated that the reverse-biased isotype heterostructure has no negative-differential-resistance region because, in this case, the field domain does not collapse in contrast to what occurs in homostructures.