Der Effekt des Band zu Band-Tunnelns (BB) wird auch als ZENER-Effekt bezeichnet [57]. Er beruht
auf der Tatsache, daß bei hohen lokalen Feldstärken spontan Ladungsträgerpaare rekombinieren bzw. generiert werden.
Als Generationszentren dienen dabei die Atomrümpfe des Gitters. Der Effekt ist unabhängig von einer Akzeptor- oder
Donatorkonzentration und von möglichen Fehlstellen im Halbleiter. Bei indirekten Halbleitern wie Silizium muß der
Generationsprozeß eines Trägers in das entsprechende Bandminimum von Gitterphononen unterstützt werden. Der
ZENER-Effekt wird in diesem Fall daher oft auch als phononunterstützter Band zu Band-Tunnelprozeß
bezeichnet. Die Erzeugung eines Ladungsträgerpaares ist äquivalent dem Feldemissionsprozeß eines Elektrons. Bei
diesem Prozeß wird durch das starke lokale Feld ein Valenzelektron aus dem Atomverband gerissen, wobei es ein Loch
hinterläßt. Die emittierten Ladungsträger werden dabei durch einen Tunnelprozeß beschrieben, der in der
Raumladungszone stattfindet. In Abbildung 5.3 ist eine Diode in Sperrichtung dargestellt, in der Band zu
Band-Tunnelübergänge möglich sind. Dabei ist dx jener Bereich, in dem mögliche Generationsprozesse stattfinden
können. Der Tunnelprozeß erfolgt dabei in lateraler Richtung.
![\begin{figure}
\centering \includegraphics [angle=0, width=10.0cm]{ps/bb.eps}
\b...
...{center}\begin{minipage}{0.75\textwidth}{}\end{minipage}\end{center}\end{figure}](img333.gif) |
Die Auswirkungen des Band zu Band-Tunnelprozesses hängen davon ab, ob der pn-Übergang in Fluß- oder Sperrichtung geschaltet ist. Wird der Übergang in Flußrichtung betrieben, so tritt Band zu Band-Rekombination auf. Im Fall der Polung in Sperrichtung werden Ladungsträger generiert. Aus diesem Grund sind in MINIMOS-NT vom Betriebsfall abhängige Band zu Band-Tunnelmodelle implementiert.