Doktorantūra

Atgal

Karštųjų elektronų mikrobangų fliuktuacinė spektroskopija laidžiose puslaidininkinėse protakose

Puslaidininkinės laidžios protakos yra plačiai naudojamos įvairiuose elektriniuose prietaisuose, tame tarpe ir didelio elektronų judrio tranzistoriuose (angl. HEMTs), Plačiatarpiai puslaidininkiai (Galio Nitridas, Cinko Oksidas ir kt.) itin tinka galios elektronikos taikymuose, nes jie atlaiko aukštą temperatūrą bei stiprius elektrinius laukus, o taip pat pasižymi ir dideliu elektronų judriu. Šių polinių puslaidininkių pagrindu užaugintos heterosandūros, del jiems būdingos stiprios poliarizacijos, talpina didelio tankio dvimates elektronų dujas (>1013 cm-3), o tai yra palanku sudarant didelio tankio srovę protakoje. Didelės galios taikymai reiškia, jog elektriniai sužadinimai bus stiprus, taigi, turi būti nagrinėjamas elektronų transportas stipriame lauke' Šiuo atveju svarbi karštųjų elektronų fizika ir todėl naudojame mikrobangę fliuktuacinę spektroskopiją nepusiausvirųjų elektronų dujų tyrimams. Daugeliu atvejų fliuktuacijos gali suteikti labiau vertingų (ar papildomų) žinių apie elektronų sklaidą (kinetiką) stipriame elektriniame lauke lyginant su kitais (plačiai naudojamais) metodais kaip antai įtampos-srovės, mažo signalo moduliacijos ar poveikio-atsako Ramano spektroskopija, kurie naudojami laidžiose dvimačių elektronų dujų protakose.

Fliuktuacinių Reiškinių Laboratorijoje tyrimams naudojama sekanti įranga: a) unikalus mikrobangis (10 GHz, 40 GHz) impulsinis (20 ns - 20 μs) karštųjų elektronų fliuktuacijų tyrimų stendas (naudojant zondų stotį) patalpintas ekranuotoje patalpoje (Faradėjaus ekrane); b) impulsinis fliuktuacijų spektrų matuoklis (30 MHz -2.5 GHz); c) Volt-Faradinių (LCR matuoklis) bei Volt-Amperinių charakteristikų stendai (naudojant zondų stotį); d) elektrinių parametrų charakterizavimo sistema (iki 50 GHz) susidedanti iš S parametrų analizatoriaus, signalų generatoriaus, spektrų analizatoriaus (naudojant zondų stoti).

Naudojami tyrimų metodai yra karštųjų elektronų fliuktuacinė spektroskopija, skirta karštųjų elektronų sklaidos ypatumams tirti stipriuose elektriniuose laukuose (iki 100 kV/cm) kuomet jau ryškiai pasireiškia karštųjų fononų efektai tiriamuose poliniuose puslaidininkiuose bei jų pagrindo heterosandūrose. Kartu atliekami elektronų pasiskirstymo profilio heterosandūrose tyrimai. O taip pat savaiminio pakaitimo efektai tekant srovei: akustinių fononų kaitimas, karstųjų optinių fononų kaitimas.
 
Dėl detalesnės informacijos susisiekite su temos vadovu E. Šermukšniu.