Để hiểu đặc điểm động học của các electron bơm vào bởi các xung laser siêu nhanh, Ruch đã thực hiện một mô phỏng Monte Carlo tập hợp các electron được gia tốc bởi một điện trường đều, hành vi vận chuyển với điện trường thấp đã tìm thấy^[1]. Khi điện trường tác động là bé, các electron ban đầu được gia tốc bởi trường tác dụng nhưng cuối cùng đạt vận tốc cân bằng được xác định do tán xạ với mạng tinh thể và tạp chất. Khi một điện trường mạnh tác dụng vào, các electron được gia tốc đến vận tốc rất cao trong vài trăm femto giây đầu tiên, đạt vận tốc cực đại, rồi phục hồi sau vài pico giây đến vận tốc cân bằng tương đối thấp. Ruch giải thích rằng, cơ chế của hiện tượng này cũng tựa như cơ chế trở kháng âm. Các electron ban đầu nằm trong thung lũng trung tâm, nơi có tính linh động cao, khi có điện trường ngoài tác dụng, chúng được tăng tốc và nhận năng lượng bởi trường này. Khi có năng lượng đủ lớn, các electron chuyển lên vùng năng lượng cao và phân tán vào liên vùng và sau đó chậm lại. 

Tuy nhiên, cho đến nay việc điều tra đặc tính vượt quá vận tốc vẫn đang bất đồng giữa các cách tiếp cận khác nhau thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học. Cách tiếp cận bằng cách sử dụng phương trình động học Boltzmann, các tác giả đã đề xuất rằng bản chất của vượt quá vận tốc do thời gian phục hồi động lượng lớn hơn so với thời gian phục hồi năng lượng. Ngoài ra, bằng cách sử dụng mô hình vận chuyển electron nóng bán cổ điển đã chỉ ra rằng cơ chế của hành vi vượt quá vận tốc có liên quan đến sự thay đổi độ linh động lớn do chuyển từ các thung lũng năng lượng cao có độ linh động thấp đến trung tâm năng lượng thấp hơn và có độ linh động cao. Tuy nhiên, hầu hết các công trình trước đây chỉ coi hiện tượng này là do một điện trường mạnh bên ngoài tác dụng vào các thiết bị, điện trường nội tại do phân bố không đồng đều của hạt tải kích thích trong linh kiện thường bị bỏ qua.

Với sự phát triển của các thuật toán cũng như các máy tính hiệu suất cao, các mô phỏng Monte-Carlo có thể trở thành một ứng cử viên sáng giá để khảo sát các đặc tính vật lý phụ thuộc
vào thời gian. Chính vì vậy, nhiều quan sát đã được thực hiện như vận chuyển phi tuyến theo thời gian, dao động dòng điện dưới ảnh hưởng của các tham số như điện trường ngoài, nhiệt độ, mức độ kích thước nano. Mới đây, một kết quả khảo sát đáng chú ý được giới thiệu về hành vi vượt quá vận tốc của các electron trong diode GaAs p-i-n[12]. Phát triển lý thuyết phục hồi động lượng dưới ảnh hưởng điện trường nội tại và áp dụng kỹ thuật mô phỏng Monte Carlo tập hợp tự hợp (EMC) đã phát hiện trạng thái phục hồi vận tốc của các điện tử. Nghiên cứu này đánh giá đóng góp của điện trường nội tại gây ra do nồng độ hạt tải kích thích bởi xung laser cực nhanh và đi đến kết luận, hành vi vượt quá vận tốc do điện trường nội tại gây ra. Bằng cách này, ngoài việc quan sát đặc tính vượt quá vận tốc, tác giả cũng quan sát được tình trạng phục hồi nhiều lần vận tốc dưới dạng biến động tắt dần như các hình thức dao động tắt dần tự nhiên. Từ kết quả quan sát này, mối quan tâm đến hành vi vượt quá vận tốc của các electron cũng cần xem xét lại. Vẫn còn nhiều câu hỏi vật lý mở về hành vi của điện tử trong các thiết bị cấu trúc nano làm tăng triển vọng cho các nghiên cứu ứng dụng vào các lĩnh vực kỹ thuật như bộ khuếch đại, máy dò, bộ nhớ, thiết bị quang điện tử, xử lý thông tin và bức xạ điện từ.

[1] J. G. Ruch, IEEE transactions on electron devices, 9, 6, (1972)

» Tin mới nhất:

• Công dụng của trái đu đủ (19/07/2022)
• ứng dụng của đạo hàm (18/06/2022)
• Khóa Học Online Miễn Phí Về Quản Lí Thực Phẩm Và Đồ Uống (16/06/2022)
• Lợi ích của nấm linh chi (15/05/2022)
• Một bài toán ước lượng trung bình trong Y Khoa (18/04/2022)

» Các tin khác:

• Một số đặc tính vận chuyển điện tử trong bán dẫn III-V và ứng dụng (16/06/2021)
• Ví dụ Chương 3 - Ứng dụng của quá trình Nguyên phân - Nuôi cấy mô tế bào thực vật (17/05/2021)
• CÁC SẮC TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN MÀU CỦA LÁ CÂY (16/04/2021)
• Thực hành Bài 2: Bào quan trong tế bào - Một số ảnh mẫu tiêu bản đẹp (18/03/2021)
• Một số bài toán Xác suất phổ biến (16/03/2021)
• Ví dụ Chương 2 - Quang hợp - Xác định chất khí thải ra trong quá trình lá chế biến tinh bột (18/01/2021)
• Ví dụ Chương 2 - Quang hợp - Xác định cây cần những chất gì để chế tạo tinh bột (18/01/2021)
• Phần tự luận XSTK (18/01/2021)
• Tự luận toán cao cấp C (18/01/2021)
• Bài giảng Thí nghiệm Vật lí đại cương A1 CSU- #10 (18/01/2021)