PERIODIC OSCILLATIONS AND TURBULENCE OF HOT-CARRIER PLASMA AT 4.2 K IN n-GaAs

Résumé
Les oscillations périodiques et la turbulence du plasma de porteurs chauds causées par l'ionisation par choc de donneurs neutres et superficiels dans n-GaAs de 4.2 K ont été recherchées comme une fonction du champs électrique statique et de la densité de photo-excitation en utilisant la photo-excitation résonnante dans la longueur d'onde des lignes de (D^o, X) et de (D⁺ ,X). Chaque rupture électrique (le bruit spiciforme) contient les structures superposées de beaucoup d'oscillations périodiques et elle est expliquée par l'instabilité diffusive et induite du plasma de porteurs chauds fondeé sur la transition de la première phase. Le mécanisme générateur du plasma de porteurs chauds est reconnu être un processus de Poisson, et la force fluctuante fortuite pour le déclenchement de l'instabilité est dûe au bruit des photons et au processus aléatoir de la formation et de la dissociation de l'exciton lié.

Abstract
Periodic oscillations and turbulence of hot-carrier plasma caused by the impact ionization of neutral shallow donors in n-GaAs at 4.2 K have been investigated as a function of static electric field and photoex itation density, C using resonant photoexcitation at the wavelength of (D^o, X) and (D⁺, X) lines. Each electrical breakdown (spiky noise) contains superimposed structures of many periodic oscillations, and is phenomelogically explained by the diffusion-induced instability of hotcarrier plasma based upon the first-order phase transition. The generation mechanism of the hot-carrier plasma is found to be the Poisson process, and the random fluctuating force for the trigger of the instability is speculated to be due to the photon noise and the chance processes of bound-exciton formation and dissociation.