Впервые теоретически и экспериментально исследована радиационная стойкость к гамма-нейтронному облучению (∼ 1 МэВ) диодов на основе симметричных GaAs/AlAs 30-периодных сверхрешеток. В расчетах использованы модельные зонная диаграмма и эквивалентная схема исследуемой структуры. Расчеты проведены в квазигидродинамическом приближении с учетом разогрева исследуемых диодов протекающим током. Результаты расчетов ВАХ и предельных частот работы диодов до и после гамма-нейтронного облучения хорошо коррелируют с экспериментальными данными.

A comparison of the features of electron transport in diodes based on 6-, 18-, 30-, 70-, and 120-period GaAs/AlAs superlattices with a similar design is performed. However, the number of periods and diode areas are different. The values of the parasitic resistances of the near-contact diode regions are correlated, and the specific voltage drop across one superlattice period is determined for all special points in the current–voltage characteristics of the diodes. The mechanism of the appearance of stable current oscillations in diodes based on 6-, 18-, 30-, 70-, and 120-period GaAs/AlAs superlattices with a high doping level is investigated.

Проведен расчет распределений радиусов и расстояний между ядрами субкластеров радиационных дефектов в Si, GaAs и GaN. Обсуждаются особенности транспорта горячих носителей заряда в облученных нейтронами материалах. Впервые рассчитан всплеск скорости электронов в Si, GaAs, InGaAs и GaN до и после радиационного воздействия и проведено сравнение силы проявления указанного эффекта в различных полупроводниковых материалах. DOI: 10.21883/FTP.2017.11.45096.10 ВведениеОсновы теоретических представлений о процессе воз-никновения радиационных дефектов в материалах хо-рошо изучены и изложены в ряде монографий (напри-мер, [1]). Исходным положением теории радиационных нарушений в твердом теле является предположение об образовании первичных дефектов типа пары Френкеля в результате столкновения ионизирующей частицы с ато-мом вещества. Считается, что атом всегда смещается из своего положения равновесия, если приобретаемая им энергия при рассеянии частиц больше пороговой энер-гии, которая лежит в пределах десятков электронвольт. Учитывая, что средняя энергия мгновенных нейтронов спектра деления составляет около 1 МэВ, а максималь-ная передаваемая атому энергия лежит в пределах сотен кэВ, то первичный атом отдачи способен создать целый каскад смещений атомов, несмотря на то что вероятность передачи большого количества энергии вто-ричному атому от первичного относительно невелика.Количество первичных точечных дефектов, образую-щихся вдоль траектории движения атома отдачи, прямо пропорционально величине его линейных потерь энер-гии. Так как указанная величина возрастает на излете траектории, основное дефектообразование происходит в конце пути смещенного атома. Таким образом, струк-тура каскада смещений подобна виноградной грозди, причем в роли ягод выступают скопления радиационных дефектов.Свободные носители заряда захватываются на глу-бокие уровни дефектов, в результате чего образуется потенциальный барьер для основных и потенциальная яма для неосновных носителей заряда, а само скопление дефектов " обрастает" областью пространственного заря-да (ОПЗ), аналогично n−i−n-или p−i−p-структурам.ОПЗ близко расположенных скоплений радиационных дефектов смыкаются, образуя единый барьер для основ-ных носителей заряда с энергией порядка 1.5k B T (здесь k B -постоянная Больцмана, T -температура кристал-лической решетки полупроводника) -кластер радиаци-онных дефектов (КРД). Для основных носителей заряда, движущихся с энергией существенно больше 1.5k B T (но меньшей высоты барьера), кластер распадается на отдельные субкластеры радиационных дефектов (СКРД), между которыми возможно прохождение горячих элек-тронов и дырок [2].Функции распределений параметров КРД и СКРД -размеры ядер и расстояние между ними -определя-ются как энергетическим спектром нейтронного потока, так и самим облучаемым материалом. Можно выделить следующие предельные ситуации: плотный КРД -рас-стояния между СКРД таковы, что он является непро-зрачным для основных носителей заряда с энергиями, меньшими высоты барьера, и рыхлый КРД -расстоя-ния между СКРД таковы, что он являетс...

Методом Монте-Карло рассчитан транспорт электронов в сверхрешетках на основе гетероструктур GaAs/AlAs с небольшим числом периодов (6 периодов). Эти сверхрешетки используются в диодах, работающих в качестве гармонических смесителей для стабилизации частоты квантовых каскадных лазеров до 5 ТГц. Рассмотрена зонная структура сверхрешеток с различным количеством монослоев AlAs и проведен расчет вольт-амперных характеристик. Проведено сравнение рассчитанных вольт-амперных характеристик сверхрешеток с экспериментом. Теоретически и экспериментально установлена возможность эффективного применения таких сверхрешеток в терагерцовом диапазоне частот.