Абсолютная отрицательная проводимость

Абсолютная отрицательная проводимость (АОП) — процесс протекания электрического тока в полупроводнике против внешнего постоянного электрического поля. Возникает в условиях неравновесного распределения электронов по энергии при их взаимодействии с оптическими продольными фононами в сильном магнитном и перпендикулярном ему электрическом поле.

В нулевом магнитном поле

Время жизни электронов в зоне проводимости оказывается меньше времён энергетической релаксации на акустических фононах и времени электрон-электронных столкновений, что приводит к созданию сильно неравновесной функции распределения электронов по энергии (например в антимониде индия p-типа). При больших интенсивностях облучения полупроводника и оптическом возбуждении электронов в зону проводимости равновесными электронами можно пренебречь при низких температурах. Если энергия электронов меньше энергии оптического фонона, то они не испускают фононов, но при приложении какого-то конечного напряжения часть электронов достигают энергии оптического фонона, и такая асимметрия приводит к возникновению обратного к направлению электрического поля току. При некоторых условиях положительный ток (в направлении электрического поля) оказывается меньше отрицательного тока, что и приводит к возникновению абсолютной отрицательной проводимости.

Литература

• Воронов В. К., Подоплелов А. В. Физика на переломе тысячелетий: конденсированное состояние, 2-е изд., М.: ЛКИ, 2012, 336 стр., ISBN 978-5-382-01365-7
• Елесин В. Ф. Явления абсолютной отрицательной проводимости в неравновесных трехмерных полупроводниках // Успехи физических наук. — 2005. — Т. 175. — С. 197—201. — doi:10.3367/UFNr.0175.200502i.0197.
• Белоненко М.Б., Лебедев Н.Г., Янюшкина Н.Н., Шакирзянов М.М. Абсолютная отрицательная проводимость в примесном графене в присутствии магнитного поля // Физика и техника полупроводников. — 2011. — Т. 45. — С. 639—643.