Impact ionization rate in direct gap semiconductors

Abstract

АннотацияВ рамках 14-зонной k · p модели исследована интенсивность процессов ударной ионизации в прямозонных полупроводниках и получены аналитические выражения для темпа ударной ионизации. Показано, что вблизи энергетического порога скорость процесса определяется сум-мой изотропного вклада, кубического по отстройке от порога, и сильно анизотропного квадра-тичного, возникающего лишь в меру взаимодействия с далекими зонами. Сопоставление этих вкладов в условиях усреднения по невырожденному изотропному распределению неравновес-ных электронов с некоторой эффективной температурой T * показывает, что именно куби-ческий, а не традиционно используемый квадратичный вклад доминирует для прямозонных полупроводников с E g < 1 − 1.5 eV вплоть до T * = 300 K, и это должно учитываться при расчетах приборных характеристик устройств, использующих эффект лавинного умножения носителей. * afanasiev.an@mail.ru 1

Competition between isotropic and strongly anisotropic terms in the impact ionization rate of narrow- and middle-gap cubic semiconductors

“…Approximate form of K(u, β) for arbitrary β is given in Appendix B. Earlier, a similar expression for the case β ≫ 1 was given in 19 in terms of the Luttinger parameters γ 2 and γ 3 for the limiting case of ∆ 0 → ∞ with application to the problem of Auger recombination and in 37 . Substituting ( 17) into (8) for I cv (q i , q 3 ), we obtain explicit expression for the quadratic term in the impact ionization rate, namely…”