Instabilitäten, Turbulenz und Funkelrauschen in Halbleitern III Turbulenz im Halbleiterplasma und Funkelrauschen

Abstract

Die von Strominstabilitäten in Halbleitern hervorgerufene hydromagnetische Turbulenz des Ladungsträgerplasmas wird im homogenen und isotropen Fall mit Hilfe einer Quasinormalitätshypothese behandelt. Es wurde noch die unwesentliche Einschränkung auf gleiche Beweglichkeit der Ladungsträger und auf Eigenleitung gemacht. Dynamische Grundgleichungen wurden für die stationäre und für die nicht-stationäre Turbulenz erhalten. Die stationäre Lösung ergibt ein Wellenzahlspektrum und eine Korrelationsfunktion, die ein (1/f)-Spektrum des Magnetfeldes liefern. Der Übergang zum räumlich begrenzten Halbleiter führt schließlich auf ein (1/f)-Spektrum der Stromschwankungen. Das erlaubt die allgemeine Deutung des Funkelrauschens als von Strominstabilitäten im Plasma der Ladungsträger ausgelösten Turbulenzprozeß. Die bekannten Eigenschaften des Funkelrauschens werden auf Grund dieser Theorie erklärt.