Heterojunctions és homojunctions
A heterostruktúra egy félvezető rendszer, amely több heterojuncsával rendelkezik. A heterofunkció két különböző kémiai összetételű félvezető (néha heteropár) érintkezése. Két egykristályos félvezető, néha amorf vagy polikristályos anyagok között heterogyököt alakítanak ki.
A heterogyűrűk élesek (a több egyrétegű átmenet szélessége) és a sima (az átmenet szélessége tíz vagy több réteg).
Az ideális hirtelen heterojunctions - heterojunctions I típus áll félvezetők, amelyben a folytonossági sávban diagram a vezetési sáv és a vegyérték sáv van protivopo-hamis jelek (széles-sávú félvezető sávú átfed egy keskeny rés félvezető).
A heterojunkciót izotípusnak nevezik. ha az egyik vezetőképességű félvezetővel van kialakítva; és ha különböző típusú vezetőképességű félvezetők képződnek - anizotróp.
A homojunktúra két olyan régió érintkezése, amelyek különböző vezetőképességgel vagy adalékanyag-koncentrációkkal rendelkeznek ugyanabban a félvezetőben. Megkülönböztetni p-n átmenetet, amelyben az első félvezető adalékolt akceptor szennyező, és a második - egy donor szennyező, n-n és p-p átmenetek, amelyben az első régió adalékolt sokkal több azonos szennyező, mint a másik.
Szuperrács - szilárdtest periodikus szerkezet, amelynél a töltéshordozók hogy hatása rendszeres kiegészítő potenciál, jellemzően egydimenziós, és rövidebb idő alatt, mint a átlagos szabad elektron ionizációs út, de lényegesen több NE-IRS gazdarács anyagot (néhány nm több tíz nm).
A felülrács rendszeres időközönként elhelyezkedő heterogyűrűkből áll, amelyek anyagai az ötvözet típusában és a kémiai összetételben különböznek. Így egy kvantumkutak időszakos rendszere alakul ki, viszonylag szűk barrier rétegekkel elválasztva, érzékelhető alagút-átlátszósággal, így az elektronok hullámfüggvényei átfedik egymást.
A kompozit felületi rácsok olyan felületi rácsok, amelyek a különböző félvezetők közötti heterócsatlakozásokból állnak. Az I. típusú kompozit rácsokban a félvezetők tiltott sávjai teljesen átfednek, és az ilyen felülrácsokat kontravariáns felülrácsoknak nevezik. Egy tipikus példa a GaAs / AlGaAs.
A dömpingelt felülrácsok ugyanazon félvezető rétegeinek periodikus sorozatát adják el, amely két különböző módon adalékolt. A gyakran változtatható n- és p-rétegekkel rendelkező GaA-t gyakran használják 10 17 -10 19 cm -3-ig viszonylag alacsony szennyezettségi koncentrációval.
Az amorf felülmágnesek félvezetőkből álló a-Si: H / a-Ge: H-szilárd oldatok váltakozó amorf félvezetőiből állnak.
Kvantumkutak, szálak képződésének módszerei
Az alacsony dimenziós rendszerek kondenzált állapotúak, ha a töltőhordozók mozgása egy, két vagy három dimenzióban korlátozott. Ennek megfelelően kétdimenziós, egydimenziós és nulla-dimenziós tárgyakról beszélünk. A kvantum kényszer valósul olyan esetekben, amikor a kvantum jellemző (hossz vagy méret a de Broglie kvázirészecske hullám funkció) A töltéshordozó válik egyenlő vagy kisebb, mint a megfelelő fizikai tárgy mérete. Abban az esetben, ha az ultravékony fólia, amelynek vastagsága akár több tíz nanométer elektronmikroszkópos vagy lyuk egy négyszögletes kvantumforrás, ahol mozgásukat az XY síkban szabadon és korlátozott a merőleges irány Z kvantált energia államok a töltéshordozók alkotó különálló szint a rendszer az irányt Z. Abban az esetben, korlátozzák mozgását a tárgy a két irányban a részecske mozgás ZX szabadon irányába Y. és a másik két - az energia Államok kvantáljuk. Aztán egy kvantumszálról vagy drótról beszélnek. Amikor a részecske mozgása mindhárom mozgásirányban korlátozott, azt mondják, hogy ez egy kvantumpont.
Kvantumkutakkal rendelkező nanoszisztémák
A heterostruktúrák képződését kvantumkutakkal úgy végezzük, hogy egy vékony félvezető réteget helyezünk el egy keskeny sávú rés között egy félvezető két rétege között, szélesebb tiltott sávval. Ennek eredményeként az elektron egy irányba csapódik le, ami a keresztirányú mozgás kvantálódásához vezet.
Nagyon fontos, hogy a különböző kémiai összetételű rétegek kristályrácsainak időszaka közel legyen. Ezután nincsenek mechanikai igénybevételek a filmek között, és lehet kvantumfúrású heterostruktúrát létrehozni.
A MBE GaAs fázisokat letétbe rétegek között a Alx Ga1-X néven és akkor történik, téglalap alakú kvantumforrás. A rétegek vastagsága több nm, x értéke 0,15-0,35. A kompozíciós szuperrácsok adalékolatlan félvezető rétegek, úgy, hogy a kvantum kutak lehet tekinteni pryamougolnymi.Situatsiya változások ötvözet kompozíciós szuperrácsok. Például, egy modulált adalékolás végezzük donor szennyező a szuperrács GaAs / Alx Ga1-X néven és a szokásos téglalap alakú mélyedések vannak átalakítva kvantum kutak a parabolikus típusú.
Egyetlen parabolikus kvantumkút megvalósítható az n-p-n vagy p-n-p típusú adalékolt szerkezetekben. A paraboliális potenciálprofilú kvantumkutakat GaAs és AlGa1-x-ben is létrehozhatjuk. Mint heterostruktúrák