Коэффициенты умножения фотоносителей в лавинных гетерофотодидах с разделенными областями поглощения и умножения

Двойные p  n гетероструктуры (ГС) для лавинных фотодиодов (ЛФД) представляют собой ГС   pwg  nwg  nng  nwg (рис.1) или   nwg  pwg  png  pwg типов. Такие ГС на основе прямозонных полупроводников позволяют создавать высокоэффективные лавинные гетерофотодиоды (ЛГФД) с разделенными областями поглощения и умножения (РОПУ) [1-3]. Для достижения высоких характеристик ЛГФД параметры ГС должны быть такими, чтобы в рабочем режиме область пространственного заряда (ОПЗ) проникала в ″узкозонный″( ng ), фотопоглощающий слой II, имеющий толщину W2 (рис.1). Одной из основных характеристик ЛФД, в том числе и ЛГФД, является коэффициент размножения фотоносителей M ph . Именно им определяется коэффициент усиления фототока. Обычный способ вычисления зависимости M ph от напряжения на струкутре V основан на численной обработке в каждой конкретной ситуации известных интегральных соотношений [2,4]. Такой способ вычисления трудоемок, особенно при решении сопутствующих задач. В случае ЛГФД с РОПУ такой задачей является вычисление туннельных токов [1,2]. Поэтому весьма ценно иметь аналитические зависимости M (V) ph . За счет слабого, чем 7 E , изменения с напряженностью поля E функции ( / ) 1 ln( / ) ( )       f E этого позволяет добиться соотношение [2, 4] 7 (E)  A f (E)E , где (E) и (E) - коэффициенты ударной ионизации электронов и дырок, A - некоторая константа, определяемая фундаментальными параметрами полупроводника [2, 4]. Для гомогенных структур соответствующие выражения получены в работе [5], а для ЛГФД с РОПУ таких выражений до сих пор практически нет. В тоже время они нужны для физического проектирования ЛГФД с РОПУ. Определению искомых зависимостей и посвящен данный доклад.