•转移电子器件是一种重要的微波器件,广泛的用于局部振荡器和功率放大器。
•转移电子效应是指电子从高迁移率的能量谷转移到低迁移率、较高能量的卫星谷。
•当外加电场约为 3000伏/厘米时(称阈值电场,用Eth表示),转移的电子数显著增加,电子总的平均迁移率及电子平均速度明显下降,出现负的微分迁移率和负的微分电导特性。图1为实验测得的GaAs中电子平均漂移速度与电场的关系。
•当加在GaAs晶体上的电压增加时,晶体中某处(一般在阴极附近)先达到阈值电场,该处电子的平均速度则下降,于是产生电子的积累。初始的积累区外电子速度没有下降,这使得在积累区的电子运动方向一侧,由于电子较快移动而产生电子的耗尽。电子积累区与耗尽区形成偶极区(图2a),它产生的电场与外加电场的方向一致,因而形成高场区(图2b),这一高场区进一步促使电子的转移,更多电子转移又使高场区的电场进一步增加,这一过程一直进行到晶体内电场的积分等于外加偏压高场区达到稳定为止,而称此高场区为高场畴 •随着电子的运动,高场畴逆着电场方向朝阳极渡越。晶体内高场畴的产生使畴外电场下降,因而使通过晶体的电流I下降。当高场畴渡越到阳极并消失时,电流恢复到原来值,很快阴极又出现新的高场畴。高场畴的这种周而复始的产生、渡越、消失的过程,在外电路中产生电流的振荡波形(图3)。这就是转移电子器件中的偶极畴渡越时间模式。