本論文提出一多層δ- 摻雜GaAS能帶間共振穿透二極體結構(n+ -δn+ - i - δp+ - i -δn+ -n+) ,並針對此元件結構,工作的原理做一理論的探討。首先吾人採用Se lf-consistent 的理論方法,研究δ- 摻雜二維濃度,空間擴展,二維電子雲濃度, 背景濃度及溫度變化時,對δ- 摻雜所形成V 型量子井的影響,建立多層δ- 摻雜分 析的理論依據。 其次,吾人提出具能帶間共振穿透元件的結構(n+ - δn+ - i - δp+ - i - δn+ - n+),且對元件結構的基本原理提出說明,並探求不同參數結構下,元件具有負電阻 現象的可能性,接著以K‧P的理論模式(two band model),研究在不同的結構參數, δ- 摻雜的二維濃度,本質GaAs的厚度,及δ- 摻雜的實際空間擴展,對元件的能帶 結構,輕電洞價帶子能階,穿透係數,峰值電流密度及峰值電位有何影響。 最後,吾人利用MBE 法實際成長了二片δ- 摻雜GaAs能帶間共振穿透二極體的樣品, 並針對元件的I-V 特性及理論預測結果做一比較,同時藉由定性的描述對谷值電流密 度的機構做適度的說明,最後對元件結構設計的原則提供些許建議。
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