Comparison between Monte Carlo and Davydov Approaches to Hot-Carrier Transport in Semiconductors

Hot‐electron transport in a simple model semiconductor is investigated in the presence of acoustic phonon scattering. Analytical calculations, based on the Davydov distribution function, are compared with Monte Carlo results to demonstrate the limitations of the analytical approach. By displaying the results in a universal form, it is found that the quasi elastic approximation required to fully justify the Davydov approach, is controlled by the condition τ/τ∈ < 10−3, τ and τ∈ being the momentum and the energy relaxation times, respectively. Der Transport heißer Elektronen wird in einem einfachen Halbleitermodell für Streuung an akustischen Phononen untersucht. Analytische Rechnungen mittels der Davydov‐Verteilung werden mit Monte‐Carlo‐Ergebnissen verglichen, um den Gültigkeitsbereich des analytischen Modells abzugrenzen. Durch eine Darstellung der Ergebnisse in einer universellen Form ergibt sich, daß die als Voraussetzung für das Davydov‐Modell dienende quasi‐elastische Näherung durch die Bedingung τ/τ∈ < 10−3 geregelt wird, wobei τ und τ∈ die Impuls‐ bzw. die Energierelaxationszeit bedeuten.