акустоэлектрические домены

АКУСТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ДОМЕНЫ (звукоэлектрические домены) - области сильного электрич. поля и большой интенсивности низкочастотных акустич. фононов (акустич. шумов) в полупроводнике, возникающие при усилении фононов дрейфом носителей заряда (см. Акустоэлектронное взаимодействие ).При приложении достаточно сильного электрич. поля к пьезоэлектрич. полупроводнику акустич. шумы в нём могут существенно усиливаться. Интегральная интенсивность усиленных шумов может достигать большой величины, так что изменяются макроскопич. свойства кристалла. Как правило, при этом электропроводность уменьшается, в результате чего на области с большой интенсивностью шумов падает значит. часть приложенного к образцу напряжения. Т. о., возникает неустойчивость, приводящая к образованию областей сильного электрич. поля и большой интенсивности шумов - А. д. Уменьшение электропроводности может быть обусловлено разл. механизмами. Одним из наиболее важных является акустоэлектрический эффект ,состоящий в увлечении носителей заряда звуковой волной. В режиме усиления фононы увлекают носители заряда против омич. тока, что приводит к уменьшению электрич. тока через образец. Уменьшение электропроводности может быть обусловлено также наличием ловушек, захватывающих носители заряда.

На опыте наблюдаются как статические, так и движущиеся А. д. Первые, как правило, образуются в высокоомных материалах (напр., в фотопроводящеи CdS с уд. сопротивлением ~10³-10⁵ Ом*см при комнатной темп-ре), вторые - в сравнительно низкоомных материалах (полупроводящие образцы CdS, GaAs, GaSb, Те, ZnO и др.). Размеры А. д. обычно составляют 0,1 - 1 мм. Они образуются на неоднородностях образца, каковыми могут служить и электроды. Статич. А. д., как правило, возникают вблизи анода, а движущиеся -на аноде исчезают. При наличии статич. А. д. наблюдается эффект насыщения тока: плотность тока не зависит от приложенного напряжения и близка к произведению заряда электрона на концентрацию электронов и скорость звука. При наличии движущихся А. д., скорости движения к-рых обычно порядка скорости звука, в цепи, содержащей образец, возникают осцилляции тока во времени. Период этих осцилляции складывается из т. н. времени зарождения (инкубации) А. д., зависящего от величины электрич. поля, и времени прохождения образца доменом. Электрич. поле в А. д., в низкоомных материалах может значительно превышать поле в остальной части образца (до 10² раз); в высокоомных образцах превышение не столь велико. Распределение электрич. поля в А. д. изучалось экспериментально как с помощью зондов, так и по поглощению СВЧ-волн. Спектральное распределение шумов в А. д. изучалось по Мандельштама - Бриллюэна рассеянию света.

Лит.: Бонч-Бруевич В. Л., Звягин И. П., Миронов А. Г., Доменная электрическая неустойчивость

в полупроводниках, М., 1972, гл. 8; Вutlеr М. В. N., Acoustic domains, "Repts Progr. Phys.", 1974, v. 37, p. 421.

Ю. М. Гальперин.

   <<      Предметный указатель      >>