ВПЛИВ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ НА СТІЙКІСТЬ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ ПРИЛАДІВ

Анотація

Предметом дослідження є процес аналізу та механізми появи нестійкостей власних коливань напівпровідникових структур, обумовлених їх взаємодією з потоками заряджених частинок в умовах впливу зовнішнього електромагнітного випромінювання. Показано, що вплив імпульсного електромагнітного випромінювання супроводжується виникненням струмів у провідних елементах виробів, здатних збуджувати власні коливання напівпровідникових комплектуючих та бути причиною відмов радіовиробів. Метою статті є розробка теорії беззіткувального згасання поверхневих поляритонів в класичному наближенні, а також дослідження механізмів беззіткувального згасання поверхневих плазмонів на межах напівпровідникових комплектуючих радіовиробів в умовах, коли температура носіїв твердих тіл набагато менше енергії плазмону (квантове наближення). Цілі такі: кінетичне рівняння, що описує зміну числа поверхневих плазмонів внаслідок їх взаємодії з електронами провідності; отримання його рішення, що визначають декремент коливань та потужність спонтанного випромінювання частинок. Методи, що застосовувались при дослідженні: метод послідовних наближень розв'язання кінетичних рівнянь системи потік заряджених частинок – напівпровідникова структура в рамках квантового підходу, коли взаємодія хвиль та частинок носить характер випадкових зіткнень та описується методом вторинного квантування системи (подання чисел заповнення). Отримано такі результати. Отримано вирази для декрементів поверхневих плазмонів за наявності нескінченно високого та нескінченно малого потенційного бар'єру на межі розділу середовищ. Отримано кінетичне рівняння, що описує зміну числа поверхневих плазмонів у результаті взаємодії з електронами провідності; наведено його рішення, що визначають декремент коливань. Отримано вирази для декрементів поверхневих плазмонів за наявності нескінченно високого та нескінченно малого потенційного бар'єру на межі розділу середовищ. Обґрунтовано фізичну модель виникнення оборотних відмов (вплив наведених електромагнітним випромінюванням струмів на вольт – амперні характеристики напівпровідникових приладів). Визначено області параметрів зовнішнього електромагнітного випромінювання, за яких реалізується дана фізична модель. Висновки. Отримано розрахункові співвідношення, що зв'язують параметри напівпровідникових структур: концентрацію вільних носіїв, діелектричну проникність, температуру носіїв з величиною декременту коливань у класичному та квантовому наближеннях. Проведений у роботі порівняльний аналіз кількісних оцінок інкрементів нестійкостей коливань дозволяє вирішувати завдання оптимізації робочих характеристик активних приладів НВЧ –діапазону. Результати роботи можуть бути використані при розробці приладів НВЧ – діапазону призначених для посилення, генерації та перетворення електромагнітних коливань міліметрового та субміліметрового діапазонів.