具有非对称栅阵列的场效应晶体管中的太赫兹频率等离激元晶体不稳定性
应用物理
2023-09-25 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们提出一种具有双栅栅极、并在晶体原胞中设计有强不对称的半导体场效应晶体管中等离激元晶体不稳定性的理论。在直流电流偏置作用下，我们证明，在该晶体管中形成的所得等离激元晶体中的布洛赫等离子体波，在整个布里渊区发展出 Dyakonov-Shur 不稳定性。通过计算等离激元晶体的能谱及其不稳定性增量，我们分析了后者对电子漂移速度与结构不对称程度的依赖关系。我们的结果表明，在具有非对称栅阵列的晶体管中，于室温下激发辐射稳态等离子体振荡是可能的，此类晶体管应易于通过标准纳米加工技术实现。由晶体原胞中生成的不稳定等离子体振荡的长程相干性，应会显著提升所辐射的太赫兹电磁功率，使该方法成为产生太赫兹信号的一条有前景的途径。
引用
@article{arxiv.2309.12929,
title = {Terahertz-Frequency Plasmonic-Crystal Instability in Field-Effect Transistors with Asymmetric Gate Arrays},
author = {G. R. Aizin and S. Mundaganur and A. Mundaganur and J. P. Bird},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.12929},
year = {2023}
}
备注
17 pages, 3 figures