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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 45: Strukturbildung in dissipativen Systemen II

DY 45.8: Vortrag

Donnerstag, 26. März 1998, 16:15–16:30, H2

Bildungsdynamik von Stromfilamenten in einer Corbinoscheibe — •G. Schwarz, C. Lehmann und E. Schöll — Institut für Theoretische Physik, Technische Universität Berlin, Hardenbergstr. 36, 10623 Berlin

In Halbleitern mit S-förmiger Kennlinie kann es zur Ausbildung von Stromfilamenten kommen. Wir modellieren erstmals die Bildungsdynamik der beim Tieftemperatur-Stoßionisationsdurchbruchs in n-GaAs experimentell beobachteten [1] selbstorganisierten Stromfilamente in zweidimensionalen Proben mit Ringkontakten (Corbinoscheiben). Es zeigt sich, daß sich nach dem Anlegen einer äußeren Spannung zunächst eine radialsymmetrische Front vom inneren Kontakt ausbreitet, die jedoch instabil wird und in einzelne (typischerweise fünf oder sechs) radiale Präfilamente zerfällt. Die Symmetrie dieses Präfilamentzustandes ist von den Probenparametern und der angelegten Spannung abhängig. In der darauffolgenden Anstiegsphase des Stromes setzt sich auf Grund der globalen Kopplung über den externen Lastwiderstand eines von ihnen durch und wächst zu einem vollausgebildeten Stromfilament an, während die übrigen verlöschen.

[1] J. Hirschinger, F.-J. Niedernostheide, W. Prettl, H. Kostial, phys. status solidi (b) 204, 477–480 (1997)