Fizica și simularea dispozitivelor optoelectronice X (2002) Publicații Spie

2,5 ps în regiunea de epuizare de 0,53 micrometri, este atinsă la

dispozitivelor

225 kV/cm. Caracteristica câmpului vitezei stării de echilibru este în acord calitativ cu calculele teoretice. O măsurare a depășirii vitezei electronice tranzitorii de câmp ridicat a fost, de asemenea, efectuată utilizând o diodă p-i-n heterojuncțională AlGaN/GaN cu contact p semi-transparent. Depășirea vitezei electronice tranzitorii este observată la câmpuri cât mai mici

100 kV/cm, cu viteza de vârf a tranzitorilor electronici devenind mai mare odată cu creșterea câmpului electric până când se observă maximum 7,25x10 7 cm/s în primele 200 fs după fotoexcitație la un câmp de 320 kV/cm La câmpuri mai mari, măsurarea vitezei de vârf este limitată de durata de 80 fs a impulsurilor, dar creșterea timpului de tranzit cu câmpul în creștere sugerează apariția rezistenței diferențiale negative. Calculele teoretice de la Monte Carlo care încorporează o structură de bandă a zonei complete GaN arată că, deși viteza maximă la starea de echilibru apare la

200 kV/cm, regiunea de rezistență diferențială negativă care rezultă din curba câmpului viteză nu este inițial asociată cu transferul intervalley, deoarece majoritatea electronilor nu obțin suficientă energie pentru a efectua acest transfer până când nu sunt supuși câmpurilor mult mai mari (> 325kV/cm). O perspectivă asupra acestui comportament poate fi extrasă din banda nonparabolică dedusă din suprafețele constante de energie din valea (Gamma), ceea ce arată că masa efectivă în direcția c poate fi privită ca devenind mai mare la valori k ridicate. Această masă eficientă mai mare poate juca un rol în depășirea vitezei prin reducerea timpului de relaxare a vitezei și a impulsului la valori k ridicate în valea (Gamma). Calculele teoretice care folosesc un model de transport semiclasic în regimul fără coliziuni confirmă importanța acestei neparabolici pentru determinarea formei temporale a curbelor de depășire a vitezei tranzitorii.