Фотоэлектрическое усиление лавинных гетероструктур с тонким широкозонным слоем

Рассмотрены стационарные фотоэлектрические свойства лавинных гетероструктур с широкозонным слоем и большой высотой потенциального барьера для неосновных носителей «узкозонного» слоя. При анализе учтено квантование энергии в потенциальной яме вблизи широкозонного слоя. Показано, что рассмотренные структуры в режиме стационарного обеднения можно использовать в качестве фотоприемников с внутренним усилением как фототока, так и фотонапряжения. В зависимости от параметров структуры, в том числе и от фундаментальных параметров материалов обоих слоев, коэффициент усиления может достигать нескольких порядков. Предсказан эффект самостабилизации коэффициента усиления фототока и определены условия его реализации. Показано, что самостабилизированный коэффициент усиления некритично зависит от толщины широкозонного слоя, несмотря на туннельный механизм протекания тока через широкозонный слой. При количественных оценках использованы значения физических параметров наиболее изученной системы металл$-$SiO$_{2}{-}$Si.