Автоколебания при плазменном резонансе в узкозонных полупроводниках

Аналитически в рамках уравнений баланса среднего импульса электронов и закона сохранения полного тока рассмотрен вынужденный плазменный резонанс в тонкой пластинке узкозонного полупроводника, помещенной во внешнее СВЧ электрическое поле, вектор поляризации которого перпендикулярен поверхности пластинки. Показано, что непараболичность спектра электронов приводит к появлению на резонансной кривой участка с гистерезисом, соответствующим наличию двух устойчивых состояний электронной системы с различной степенью разогрева электронов. При амплитудах внешнего СВЧ поля, когда энергия электронов в высокоэнергетических устойчивых состояниях, соответствующих верхней части резонансной кривой, достаточна для возникновения ударной ионизации, а в нижней низкоэнергетичной части ударной ионизации нет, в системе может возникнуть автоколебательный процесс, состоящий из чередующихся между собой входом системы в резонанс по нижней части резонансной кривой и ее выходом из резонанса по верхней части. Временны́е характеристики автоколебательного процесса определяются скоростями ударной ионизации и рекомбинации неравновесных электронов.
На основе численного моделирования плазменного резонанса методом Монте-Карло показано, что гистерезис, а следовательно, и автоколебания возможны в $n$-InSb при 80 K и частотах СВЧ поля накачки ${\nu\gtrsim35}$ ГГц.