Gunno reiškinys (Gãno reiškinỹs), savaiminis mikrobangų dažnio elektros srovės virpesių atsiradimas puslaidininkiuose, kurių srovės priklausomybė nuo elektrinio lauko stiprio turi neigiamojo diferencialinio laidumo sritį. Ši sritis atsiranda dėl krūvininkų dreifo greičio mažėjimo didėjant elektrinio lauko stipriui, kai elektrinio lauko reikšmė viršija tam tikrą slenkstinę reikšmę Es. Elektroninis laidumas galio arsenido GaAs kristaluose Es apie 3,5 kV/cm. Neigiamąjį diferencialinį laidumą lemia sudėtinga (daugiaslėnė) puslaidininkio laidumo juostos sandara. Veikiant stipriam elektriniam laukui dalis elektronų iš pagrindinio slėnio patenka į šalutinius, kur jų efektinė masė didesnė, todėl sumažėja krūvininkų vidutinis judris. Gana stipriuose elektriniuose laukuose (E > Es), kai šalutiniuose slėniuose gerokai padidėja elektronų tankis, jų dreifo greitis pradeda mažėti didėjant elektrinio lauko stipriui – atsiranda neigiamojo diferencialinio laidumo sritis. Ši būsena yra elektriškai nestabili – prasideda savaiminis erdvinio krūvio kaupimasis ten, kur elektrinis laidumas nevienalytis. Dėl šios priežasties prie katodo formuojasi ir labai stipraus elektrinio lauko (iki 100 kV/cm) siaura sritis – elektrinis domenas. Per elektrinio domeno formavimosi laiką (apie 10–12 s) kitoje puslaidininkinio kristalo dalyje elektrinio lauko stipris ir per kristalą tekanti srovė mažėja, kol nusistovi tam tikra stabili būsena. Elektrinis domenas, veikiamas elektrinio lauko, juda išilgai kristalo apie 107 cm/s greičiu. Domenui pasiekus anodą srovė padidėja, bet prie katodo iš karto pradeda formuotis kitas elektrinis domenas ir srovė vėl sumažėja. Šių elektros srovės virpesių dažnis f = v/l; čia v – elektrinio domeno greitis, l – kristalo ilgis (atstumas tarp katodo ir anodo). Jei l = 10 µm, f = 10 GHz. Gunno reiškinys naudojamas 3–100 GHz dažnių ruožo elektriniams virpesiams žadinti ir stiprinti. Gunno reiškiniu nustatytas elektroninis laidumas indžio fosfido InP, indžio stibido InSb, germanio Ge, indžio galio arsenido InGaAs ir kituose puslaidininkiniuose kristaluose. Gunno reiškiniu grindžiamas Gunno diodų (gaminami iš elektroninio laidumo galio arsenido ir indžio fosfido kristalų) veikimas.

Reiškinį 1963 atrado Jungtinių Amerikos Valstijų fizikas Johnas Battiscombeʼas Gunnas elektroninio laidumo galio arsenido kristaluose.

Lietuvoje Gunno reiškinys tirtas Puslaidininkių fizikos institute; tyrimus organizavo ir jiems vadovavo J. Požela.

507

Papildoma informacija
Turinys
Bendra informacija
Straipsnio informacija
Autorius (-iai)
Redaktorius (-iai)
Publikuota
Redaguota
Siūlykite savo nuotrauką