INTERACTIONS ÉLECTRON-IMPULSION DE CHALEUR DANS LES SEMICONDUCTEURS

Résumé
On montre comment la technique des impulsions de chaleur se révèle utilisable pour étudier le couplage par potentiel de déformation. On discute en premier lieu une expérience de propagation dans n-InSb, où l'on observe une forte atténuation du mode L dans les échantillons dopés, alors que les modes transverses ne sont pas affectés. Ces observations sont liées aux propriétés de base de l'interaction électron-phonon. On discute ensuite l'amplification des phonons thermiques par un gaz d'électrons animé d'une vitesse de dérive supérieure à la vitesse du son. On calcule un gain supérieur à 50 dB/cm à 10¹¹ Hz dans le Germanium n. On discute finalement une expérience d'impulsion de chaleur dans le Germanium dopé à l'Antimoine, en présence d'une contrainte uniaxe. Le mécanisme d'atténuation prépondérant fait intervenir une interaction résonnante des phonons avec les électrons liés.

Abstract
Heat pulses are shown to be useful for studying deformation potential coupling in semiconductors. We first discuss a propagation experiment in n-InSb. A strong attenuation of the L phonon pulse is observed in the more doped samples, whereas the transverse pulses are unaffected. Both these observations are related to basic properties of the electron-phonon interaction. We next discuss the amplification of thermal phonons by drifting supersonic electrons. We calculate a gain larger than 50 dB/cm at 10¹¹ Hz in n-Germanium. We finally discuss heat pulse experiments in Germanium (doped with Antimony) under uniaxial stress. The major attenuation mechanism is through resonant phonon absorption by the bound electrons.