Gunn-Effekt

Der Gunn-Effekt [ˈgʌn-] (nach John Battiscombe Gunn) ist ein Hochfeldstärkeeffekt, der in manchen Halbleitermaterialien auftritt. Die Energiebänder dieser Halbleiter haben relative Maxima und Minima in einem nicht großen energetischen Abstand.

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  Elektronen, die zum Beispiel aus dem Valenzband in das Leitungsband angeregt wurden, befinden sich zuerst im absoluten Minimum des Leitungsbandes. Erreichen diese Elektronen in einem elektrischen Feld eine Energie, die im Bereich der Energiedifferenz der beiden Minima liegt (bei GaAs 0,29 eV), so werden sie durch optische Phononen in das benachbarte Nebenminimum gestreut. Aufgrund der hohen effektiven Masse der Elektronen im Seitental haben sie dort eine kleinere Beweglichkeit, denn die effektive Masse ist antiproportional der Krümmung. Es ergibt sich dann nach "velocity overshoot" ein sinkender Strom bei steigender Spannung, d. h. ein negativer differentieller Widerstand. Dies wird als Gunn-Effekt bezeichnet.

Anwendung findet der Gunn-Effekt zum Beispiel bei der Gunn-Diode.

Siehe auch: Bandstruktur