$N$-образность ВАХ кремниевых $p{-}n$-переходов в сильных СВЧ полях

Исследованы закономерности появления $N$-образного участка на ВАХ кремниевых $p{-}n$-переходов, помещенных в сильное СВЧ поле, когда они становятся источниками термоэдс. Оказалось, что ВАХ становятся $N$-образными уже в относительно слабых полях, и с ростом СВЧ поля излом на ВАХ происходит при больших токах и больших ЭДС. Увеличение сопротивления нагрузки смещает точку излома ВАХ в область меньших токов и больших ЭДС.
Предложен механизм возникновения $N$-образности ВАХ, который состоит в том, что при больших токах приграничная концентрация инжектированных носителей заряда начинает самопроизвольно нарастать, что и приводит к уменьшению термоэдс и тока в цепи. Расчет показал, что такая неустойчивость возникает, когда нагрузочное сопротивление становится больше дифференциального сопротивления $p{-}n$-перехода. Результаты расчета подтверждаются данными экспериментальных исследований.