|
|
_u
X
О
ш
с: m о
и
Вавилова излучения. Сила, действующая на носители со стороны нарастающего фононного потока, имеет направление, противоположное дрейфу носителей, В результате происходит их эффективное торможение, приводящее к неоднородному перераспределению электрич. поля в образце (рис. 3, а] (образуется т. н. акустоэлектрич. ^омен) и падению полного тока н н╦м (рис. 3, б). На опыте этот эффект обычно наблюдается по отклонению электрич. тока через образец от его омич. значения J$=<jUL, где U ≈ приложенное к образцу напряжение.
Из-за анизотропии акустоалектронного взаимодействия генерация фононов может происходить преимущественно вдоль к.-л. направления т, не совпадающего с направленном дрейфовой скорости электронов v& (рис. 4), поэтому акустоэлектрич. сила, действующая
а
CdS
Рис. 4. Схемы возникновения поперечной акустоэдс U^:
о. г?
a ≈ при несимметричной относительно дрейфа носителей генерации фононов; б ≈ при распространении поверхностной акустической волны по пъезоэлсктрику, и структуре пьезоэлек-трик ≈ полупроводник; J-≈полупроводник, 2 ≈ излучатель У3+ 3≈электроды, с которых снимается
U-L. ао
Si /~\\
у \\ ^,
ПАВ
LlNbO3
52
на носители, будет иметь составляющую F^ перпендикулярную дрейфовой скорости. В этом случае наблюдается разность потенциалов в направлении, перпендикулярном приложенному электрич. нолю (рис. 4, а),≈ возникает поперечный А, э. Кроме того, неоднородное по сечению кристалла распределение усиливаемых фононов приводит за сч╦т А. э. к появлению в кристалле вихревого тока, а следовательно, и магнитного момента, направленного перпендикулярно как скорости дрейфа ud, так и направлению преимущественной генерации фоеонов т.
Значит. А. э. наблюдается при распространении по-верх кос т но а акустической волны по поверхности проводящего кристалла. На опыте А. э. обычно наблюдается в слоистой структуре пьезоалсктрик ≈ полупроводник. Переменное электрич. поле, возникающее в пьезо-электрике за сч╦т иьсзоэффскта и сопровождающее волну, проникает в полупроводник и вызывает токи и перераспределение свободных носителей в приноверх-ностном сдое. Поскольку движение носителей происходит как параллельно границе раздела, так и перпендикулярно к ней, то в структуре наблюдается как продольный, так и поперечный А. э. (рис. 4, 6). Продольный акустоэлектрич. ток неоднороден по сечению полупроводника: он максимален у поверхности и убывает, осциллируя, в глубь его, что приводит к появле-
нию вихревых токов и возникновению магн. момента. Поперечная компонента акустоэлектрич. тока обусловливает появление поперечной акустоэдс, не меняющей знака при изменении направления распространения поверхностной акустич. волны на противоположное.
А. э, применяется для измерения интенсивности УЗ-излучения, частотных характеристик УЗ-преобра-зователей, а также для исследования электрич. свойств полупроводников: измерения подвижности носителей тока, контроля неоднородности электронных параметров, примесных состояний и др.
Лит,: Г у р в в и ч В. Л-, Теория акустических свойств пьезоэлектрических полупроводников, «ФТП», 1968, т. 2, с. 1557; Гуляев Ю. В. и др., К теории электронного поглощения и усиления поверхностных звуковых волн в пьеэокристаллах, «ФТТ», 1970, т. 12, с, 2595; Мухортов Ю. П. и др., Поперечный акустоэлентрический эффект^ там ни*, 1972, т. 14, с. 2664; Т а к е р Д ж,, Р э м п т о н В., Гиперзвук в физике тв╦рдого тела, пер. с англ., М., 1975; Pa rmenter R. Н., The а с ous to-electric effect, <<Phys. Rev.», 1953, v. 89, N. 5, p. 990; W e i n r e i с h G., White H. G., Observation of the aco-ustoelectric effect, там же, 1957, v, 100, iNl 5, p. 1104,
* Л. А. Чернооатонский. АКУСТОЭЛЕКТРОМАГНЙТНЫЙ ЭФФЕКТ ≈ возникновение магн. момента у полупроводникового кристалла при приложении к нему достаточно сильного электрич. поля, приводящего к усилению акустич. шумов (фононов). Генерируемый в образце поток акустич. энергии приводит к увлечению носителей заряда (см. Акустоэлектрический эффект). При этом в ряде Случаев поле сил увлечения оказывается непотенциальным (напр., в анизотропном кристалле, где направление наиб, усиления шумов может не совпадать с направлением приложенного электрич. поля). В результате возникает кольцевой электрич, ток, обтекающий образец, а следовательно, и магн. момент. Если поток акустич, энергии вводится в образец извне, то магн. момент может возникать и в отсутствие внеш. электрич. поля (такой эффект наз. акуотомагнитным). Неиотенциальность поля сил увлечения в этом случае может быть связана как с анизотропией кристалла, так и с неоднородностью потока акустич. энергии. Такое явление может наблюдаться и в металлич. образцах. Акустомагн. поле возникает, в частности, при распространении поверхностных акустических волн. В этом случае поле сил увлечения всегда неоднородно, поскольку колебательное смещение частиц затухает в глубь образца.
Лит.: Гуляев Ю. В. и др., К теории электронного поглощения и усиления поверхностных звуковых волн в пьезо-крисгаллах, «ФТТ», 1970, т. 12, с. 2595; Мухортов Ю. П., Пустовойт В. И., Электроанустомагнитный эффгкт и эффект Холла в полупроводниках в сильном электрическом поле, «ЖЭТФ», 1971, т. 61, с. ltf>7; Заварицкий Н. В., Увлечение звуком электронов в металлах, там жот 1978, т. 15, С. 1873. Ю. М. Гальперин.
АКУСТОЭЛЕКТРОНИКА ≈ раздел акустики, на стыке акустики тв╦рдого тела, физики полупроводников и радиоэлектроники. А. занимается исследованием принципов построения УЗ-устройств для преобразования и обработки радиосигналов. Преобразование СВЧ-сигнала в звуковой, длина волны к-рого в Юь раз меньше, значительно облегчает его обработку. Для выполнения операций над сигналами используются взаимодействие УЗ с электронами проводимости (см. Акуспгоэлектропное взаимодействие], эл,-магнг полями, оптич, излучением, а также нелинейное взаимодействие акустич. волн {см. Нелинейная акустика]. Акустоэлектронпые устройства позволяют производить разл. операции над сигналами: преобразования во времени (задержку сигналов, изменение их длительности), частотные и фазовые (сдвиг фаз, преобразование частоты и спектра), изменение амплитуды (усиленно, модуляция), а также более сложные функциональные преобразования (интегрирование, кодирование и декодирование, получение функций св╦ртки, корреляции сигналов и т. д.). Выполнение таких операций часто необходимо в радиолокации, технике дальней связи, системах автоматич. управления, вычислительных и др. радиоэлектронных устройствах.
")
}
