Một số đặc tính vận chuyển điện tử trong bán dẫn III-V và ứng dụng
Nghiên cứu sự vận chuyển điện tử trong bán dẫn III-V đã được thúc đẩy bởi hai hướng liên quan. Thứ nhất, kể từ khi các nhà nghiên cứu đã phát hiện một số các hiệu ứng bất thường sẽ xảy ra trong một số vật liệu III-V như trở kháng âm và hiệu ứng phonon nóng. Thứ hai, song song với những phát triển lý thuyết là sự gia tăng đều đặn các nghiên cứu ứng dụng trong công nghệ máy tính và truyền thông. Một số loại bán dẫn trong lớp này như GaAs, GaN, InP có lợi thế khác biệt trong các ứng dụng tốc độ cao và trong các thiết bị quang học, bởi vì độ linh động cao. Hiện nay lĩnh vực thiết bị điện quang đang mở rộng về mặt hình thức khi các nhà nghiên cứu khám phá khả năng của máy tính quang điện tử lai tốc độ cực cao và khả năng thành công của một máy tính lượng tử. Đặc tính kháng trở âm của nó đã được Ridley và Watkins đề xuất. Về cơ bản, hành vi đó có thể được sử dụng để khuếch đại tương tự như điốt đường hầm Esaki. Gunn phát hiện ra rằng dòng điện bão hòa ở trường cao trên một số mẫu bán dẫn III-V cho thấy dao động dòng điện tần số cực cao trên một trường ngưỡng điện trường nhất định. Biên độ của dao động lớn, có tới 1-2% công suất tới được chuyển thành công suất RF, tần số dao động tỷ lệ nghịch với chiều dài mẫu. Hành vi này được Ridley cho rằng dao động là hệ quả của kháng trở âm. Sự phân bố trường đồng đều trên mẫu không ổn định trong cơ chế độ dẫn âm. Trong những điều kiện các lớp tích tụ điện tích không gian nhất định hình thành trong các miền ở cực âm truyền qua mẫu đến cực dương với vận tốc trôi của các hạt tải điện. Điều này làm phát sinh dao động dòng ở các đầu cuối của thiết bị có thể có tần số cao tới vài trăm GHz. Hiện tượng này là nền tảng của một loại thiết bị mới, được gọi là điốt Gunn, đã được sử dụng rộng rãi làm bộ dao động để tạo ra bức xạ sóng milimet. Các nghiên cứu ứng dụng hiện nay về các đặc tính này có xu hướng chung là sự gia tăng tần suất, hiệu suất hoạt động và giảm kích thước.