Heterostructura este un sistem semiconductor cu mai multe heterojuncții. Heterojuncția este contactul a două semiconductoare cu compoziție chimică diferită (uneori numită hetero pereche). O heterojuncție se formează între două semiconductori cu cristal unic, uneori între materiale amorfe sau policristaline.
Heterojuncțiile sunt ascuțite (lărgimea trecerii la mai multe monostraturi) și netede (lățimea tranziției este de zeci de straturi sau mai mult).
Pentru heterojonctiunilor bruște ideale - heterojonctiunilor de tip I constau din semiconductori, în care discontinuități în diagrama de banda a benzii de conducție și banda de valență au semne protivopo-false (bandă largă decalaj decalaj de banda semiconductoare se suprapune peste un semiconductor îngust-gap).
Heterojuncția se numește izotip. dacă este format din semiconductori cu un tip de conductivitate; și dacă este format din semiconductori cu diferite tipuri de conductivitate - anizotropice.
O omojuncție este contactul a două regiuni cu diferite tipuri de conductivitate sau concentrații de dopanți în același semiconductor. Distinge p-n joncțiune în care primul semiconductor este dopat cu o impuritate acceptor, iar al doilea - o impuritate donor, n-n și p-p tranziții, în care prima regiune este dopat cu mult mai mult din aceeași impuritate decât celălalt.
Superlattice - structura periodică stare solidă, în care purtătorii de sarcină pentru a efectua un potențial periodic suplimentar, în mod tipic unul-dimensional, cu o perioadă mai mică decât electronul înseamnă cale liberă, dar semnificativ mai mult ne-IRS materialul zăbrele gazdă (de la nm câteva zeci nm).
Superlatatea se formează din heterojuncții situate periodic ale căror materiale diferă în funcție de tipul de aliaj și de compoziția chimică. Astfel, se formează un sistem periodic de fântâni cuantice, separat de straturi de barieră relativ înguste, cu o transparență apreciabilă a tunelului, astfel încât funcțiile de undă ale electronilor se suprapun.
Superlattele compozite sunt astfel de superlatchiuri care sunt formate din mai multe heterojuncții între diferite semiconductori. În laturile compuse de tip I, benzile interzise ale semiconductorilor se suprapun complet și astfel de suprapuse se numesc și superlatte contravariante. Un exemplu tipic este GaAs / AlGaAs.
Dopuletele superlate sunt o secvență periodică de straturi ale aceluiași semiconductor dopat în două moduri diferite. Se utilizează adesea GaAs cu n- și p-straturi alternante cu o concentrație relativ scăzută de impurități de până la 10 17 -10 19 cm -3.
Superlatcile amorfe constau din semiconductori amorfi alternativi a-Si: H / a-Ge: H-soluții solide de hidrogen în semiconductori.
Metode de formare a fântânilor cuantice, filamente
Sistemele cu dimensiuni reduse sunt o stare a unei substanțe condensate atunci când mișcarea purtătorilor de sarcină este limitată în una, două sau trei dimensiuni. În consecință, vorbim despre obiecte bidimensionale, unidimensionale și zero-dimensionale. Constrângerea cuantică se realizează în cazurile în care cuantică lungimea caracteristică (lungimea sau mărimea funcției de undă quasiparticle de Broglie) a suportului de încărcare devine egală sau mai mică decât dimensiunea corespunzătoare obiectului fizic. În cazul unui film ultrasubtire având o grosime de până la câteva zeci de nanometri sunt electroni sau gaură într-un cuantum dreptunghiular bine, în care mișcarea lor în planul XY liber și este limitată în perpendicular direcția Z. stările energetice cuantizate ale purtătorilor de sarcină care formează nivele discrete ale sistemului în direcția Z. În cazul limitarea mișcării obiectului în cele două direcții de mișcare a particulelor ZX liber în direcția Y. și celelalte două - state energia sunt cuantificată. Apoi vorbesc despre un fir sau sârmă cuantică. Când mișcarea particulei este limitată în toate cele trei direcții de mișcare, se spune că acesta este un punct cuantic.
Nanosisteme cu puțuri cuantice
Formarea heterostructurilor și cuantice se realizează prin plasarea unui strat subțire de un semiconductor cu o zonă interzisă îngustă între două straturi de un semiconductor, cu un decalaj de bandă largă. Ca rezultat, electronul este prins într-o direcție, ceea ce duce la cuantizarea mișcării transversale.
Este foarte important ca perioadele laturilor cristaline ale acestor straturi, având compoziții chimice diferite, să fie apropiate. Apoi nu există presiuni mecanice între filme și este posibil să se creeze o heterostructură cu un canal cuantic.
Cu ajutorul straturilor de MBE, straturile GaAs sunt depozitate între straturile Alx Ga1-xAs și apare o cuvă cuantică dreptunghiulară. Grosimea straturilor este de câteva nm, x este în intervalul de la 0,15 la 0,35. De superlattices compoziția dopați straturi semiconductoare, astfel încât godeurile cuantice pot fi considerate schimbări pryamougolnymi.Situatsiya în aliaj superlattices compoziția. De exemplu, un dopaj modulat este efectuată cu o impuritate donor în GaAs superlattice / Alx GA1-x Ca și gropi dreptunghiulare obișnuite sunt transformate în godeurile cuantice de tip parabolic.
quantum singur parabolic bine poate fi realizată în structuri ale formei dopate n-p-n sau p-n-p. quantum wells cu potențial profil parabolic poate fi creat și Heterostructuri GaAs și AlGa1-x Ca
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: