MULTIQUANTUM WELL GaAs/AlGaAs STRUCTURES APPLIED TO AVALANCHE TRANSIT TIME DEVICES

Résumé
Nous avons effectué des simulations particulaires de l'ionisation par choc dans des hétérostnictures GaAs/GaAlAS afin d'évaluer les performances potentielles à 100 GHz d'oscillateurs à avalanche et temps de transit multicouches. Nous montrons sur deux exemples de structures à modulation de semiconducteurs qu'il est possible de controler et d'assister le processus d'émission de porteurs par ionisation par choc. Ceci se traduit par un abaissement de la tension nécessaire à l'observation du claquage par avalanche ainsi que par une localisation du mécanisme de multiplication au sein des zones actives qui conduit à une augmentation de rendements de conversion (17% à 100 GHz). La diminution des tensions de fontionnement est confirmée expérimentalement par des mesures préliminaires de taux d'ionisation effectuées sur hétéroépitaxies GaAs/AlGaAs de type puits quantiques élaborées par épitaxie par jet moléculaire.

Abstract
Miscroscopic simulations of impact ionization in GaAs/AlGaAs heterostructures have been performed to predict the potential performances of multilayered avalanche and transit time oscillators for a 100 GHz operation. It is shown the capability of controling and assisting the carrier emission by impact ionization. This yields a lowering of the breakdown voltage and a confinement of the multiplication inside the active zone which leads to an increase of the conversion efficency (17% at 100 GHz) of avalanche millimeter sources. The reduction in the operating voltage is confirmed experimentally by preliminary ionization rate measurements carried out on GaAs/AlGaAs multi quantum wells grown by molecular beam epitaxy.