負微分遷移率效應

強電場下載流子輸運行為的另一個重要轉變，是由於電子在不等價能谷間轉移。

基本介紹

• 中文名：負微分遷移率效應
• 外文名：Negative differential mobility effect
• 屬性：電子工程術語
• 分類：谷間轉移
• 相關：電子

簡介

對於像砷化鎵、磷化鎵那樣在導帶中存在能量相差不大的兩個不等價能谷的半導體，在外加電場升高到足以發射有光學聲子參與的散射之前，短波聲學聲子因已足以提供可彌補兩個不等價能谷之間的能量差，而使熱電子從主能谷向能量較高的子能谷躍遷。

由於這兩個不等價能谷一般具有不同的曲率，這種躍遷往往導致電子有效質量的改變，從而發生遷移率的改變。

負微分電阻效應

負微分電阻效應，又稱為負阻特性，負微分電阻一般是指n型的GaAs 和 InP等雙能能谷半導體中由於電子轉移效應（Transferred-electr on effect）而產生的一種效果——電壓增大、電流減小所呈現出的電阻。

沒有一個單一的電子元件，可以在所有工作範圍都呈現負阻特性，不過有些二極體（例如隧道二極體）在特定工作範圍下會有負阻特性。 用共振隧道二極體說明其負阻特性。

有些氣體在放電時也會出現負阻特性。而一些硫族化物的玻璃、有機半導體及導電聚合物也有類似的負阻特性。負阻元件在電子學中可製作雙穩態的切換電路及頻率接近微波頻率的震盪電路。

許多振盪電路會使用一埠的負阻元件，例如負耗阻性管、隧道二極體及耿氏二極體等。在振盪電路中，像LC電路、石英晶體諧振器或諧振腔等會和有施加偏壓的負阻元件相接。負阻元件可以抵消振盪電路中電阻帶來的能量損失，使振盪電路可以持續振盪。這類電路多半是用在微波波長的振盪電路。振盪電路也會使用一些功率擴大元件（如真空管）的負阻．像負耗阻性管振盪器即為一例。

相關研究

對於新型的負電子微分遷移率場效應管內部的電位、沿溝道方向的電場以及載流子濃度的穩態分布進行了二維數值模擬，結果表明通過適當選取器件尺寸、摻雜分布以及偏置電壓,沿溝道方向可以產生一個處於負電子微分遷移率範圍之內的均勻電場，使溝道具有負RC效應而不出現高場疇。

對 Ga As光導開關非線性工作時 ，負微分遷移率和碰撞電離的作用進行了數值分析 ，給出了考慮和未考慮碰撞電離作用時的外電路電流輸出波形 ，以及載流子和電場的空間分布和隨時間演變的情況。

計算表明 Ga As材料的負微分遷移率引起的微分負阻 ，會導致陰極附近電場的動態增強 ，使得陰極附近的電場達到本徵碰撞電離發生的閾值電場 ，從而引發本徵碰撞電離的發生。