Исследование инвертированных и анизотропных распределений горячих электронов при динамическом междолинном переносе в материалах типа Ga$_{1-x}$Al$_{x}$As

Представлены результаты исследования функций распределения (ФР) горячих электронов при междолинных переходах (МП) в полупроводнике типа GaAs в двухдолинной $\Gamma{-}X$ модели зоны проводимости в условиях баллистического разогрева в нижней ($\Gamma$) долине в двух приближениях: 1) в верхней ($X$) долине ФР аппроксимирована распределением Максвелла$-$Больцмана с электронной температурой $T_{X}$; 2) в $X$-долине имеется стриминг. Численные расчеты были проделаны для твердого раствора Ga$_{1-x}$Al$_{x}$As при разных энергетических зазорах $\varepsilon_{X}$ между $\Gamma$- и $X$-долинами ($\hbar\omega^{*} < \varepsilon_{X} < 16\hbar\omega^{*}$, $\hbar\omega^{*}$ — энергия междолинного фонона), ибо изменение $\varepsilon_{X}$ (которое достигается изменением состава твердого раствора) предоставляет возможность варьирования условий разогрева в $\Gamma$-долине и выбора оптимальных условий для инвертированной ФР. Показано, что в указанных условиях МП функция инвертирована в обоих приближениях как по энергии, так и вдоль и поперек относительно электрического поля в области энергий $0<\varepsilon_{X} < \varepsilon_{X}-\hbar\omega^{*}$. При $T_{X}\simeq 0$ инверсия более отчетлива, чем при $T_{X}=0$. При уменьшении $\varepsilon_{X}$ область инверсии уменьшается и при $\varepsilon_{X} \geqslant \hbar\omega^{*}$ исчезает.