| Numéro |
J. Phys. Colloques
Volume 42, Numéro C7, Octobre 1981
Third International Conference on Hot Carriers in Semiconductors
|
|
|---|---|---|
| Page(s) | C7-227 - C7-234 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1981727 | |
J. Phys. Colloques 42 (1981) C7-227-C7-234
DOI: 10.1051/jphyscol:1981727
HOT ELECTRON NOISE PROPERTIES OF SEMICONDUCTORS IN THE NON-ZERO COLLISION DURATION REGIME
P. Das1, 2, D.K. Ferry1, 3 et H. Grubin1, 41 Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, NY 12181, U.S.A.
2 On leave at the Electrical Engineering and Computer Science Department, University of California at San Diego, U.S.A.
3 Colorado State University, Fort Collins, CO 80523, U.S.A.
4 Scientific Research Associates, Glastonbury, CT 06033, U.S.A.
Résumé
Pour caractériser le bruit de composants en régime d'électrons chauds, on résoud l'équation de Langevin en incluant les effets du temps de relaxation de l'énergie et du moment dans l'approximation d'une distribution maxwellienne déplacée. On tient aussi compte de la durée de collision qui peut être une fraction non négligeable du temps de relaxation de l'énergie et du moment. On sait que la densité spectrale de puissance de bruit et par suite le coefficient de diffusion (en petits signaux) et la fonction d'autocorrélation de la vitesse sont reliées à la conductivité microondes des semiconducteurs (pour les petits signaux). Les composantes transversales et longitudinales de ces grandeurs sont calculées en incluant leur dépendance de la durée de la collision. Un calcul numérique utilisant les constantes du silicium a été développé et montre la contribution importante des durées de collision non nulles.
Abstract
To obtain the noise properties of devices under hot electron condition, Langevin's equation is solved including the effects of energy and momentum relaxation time in the displaced maxwellian distribution approximation. The collision duration, which can be a significant fraction of energy or momentum relaxation time for very small structured devices, is also included. It is known that the noise power spectral density and thus the small signal diffusion coefficient and velocity auto-correlation are related to the small signal microwave conductivity of semiconductors. Both the transverse and longitudinal components of these quantities are calculated including their dependence on the magnitude of collision duration. Numerical calculation using the constants of silicon has been performed and it shows the significant contribution of the nonzero collision duration.