Page 6 - Терагерцовые болометры на основе графеновых р-I-n-структур: концепция, модель и характеристики

ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2012 180
но учитывается, что энергия, полученная электронной и дырочной
системами, переходит в итоге в термостат.
В соответствии с работами [26,27] и с учетом (в практически
важных случаях) 0 0 0 , T    ħ для 0
intra R используем следующее
упрощенное выражение:
0 0
0 0 0
0
( 1) exp , intra
intra R N N
T


    
   
   
   
ħ (12)
в котором 0
intra  — время, пропорциональное характерному времени
взаимодействия 0  электронов и дырок с оптическими фононами.
С учетом уравнений (9), (10) и (12) темп 0
intra R межзонных пере-
ходов, связанных с эмиссией и поглощением оптических фононов
под действием слабого ТГц-излучения, можно представить в следу-
ющем виде:
0 0 0 0 0 0
0
0
0 0 0 0
( ) ( )
exp ,
eq eq
intra
intra
T T T N N
R
T T N

 
 
    
    
 
   
 
ħ
ħ
(13)
где
1
0 0
0
0 0
exp 1 exp . eq N T T
  
     
    
   
   
 
 ħ ħ
Для темпа распада оптических фононов, связанного с ангармо-
низмом колебаний решетки и приводящего к рассеянию фононов на
фононах, можно использовать следующее упрощенное выражение:
0 0 0
0
0
( ) ,
eq
decay
decay
N N
R

 
 (14)
где 0
decay
 — время жизни оптических фононов. Учитывая большую
теплопроводность графена [30], можно принять температуру акусти-
ческих фононов равной температуре термостата 0 , T т. е. температуре
боковых контактов к графеновым областям.
В результате из уравнений (10), (12—14) находим
0 0 0 0
Ω
0 0 0 0
( ) . intra decay
eq
T T T g
I
T G
 
  
   

ħ
(15)