Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Северо-Кавказский горно-металлургический институт

(Государственный технологический университет)»

Факультет Электронной Техники

Специальность: «Электроника и наноэлектроника»

Реферат

Гетеропереходы и их отличия от гомопереходов

Выполнил: ст. гр. ЭМБ 12-2 Жуков А. В.

Проверил: доц. Кодзасова Т. Л.

Владикавказ 2015

Содержание

Введение 3

1 Гетеропереход 4

2 Гомопереход 5

3 Гетеропереход. Основные свойства и характеристики 5

4 Преимущества гетероструктур 9

5 Оптоэлектроника 10

6 Инжекционный лазер 11

7 Светодиоды и искусственные квантовые ящики 14

8 Приемники 16

Заключение 19

Список использованных источников 20

Введение

Полупроводниковые гетероструктуры лежат в основе конструкций современных транзисторов, приборов квантовой электроники, СВЧ-техники,

электронной техники для систем связи, телекоммуникаций, вычислительных

систем и светотехники.

Основным элементом гетероструктур различного типа является

гетеропереход. Под гетеропереходом понимается контакт двух различных по

химическому составу полупроводников, при котором кристаллическая решетка одного материала без нарушения периодичности переходит в решетку другого материала.

Различают изотипные и анизотипные гетеропереходы. Если

гетеропереход образован двумя полупроводниками одного типа проводимости,то говорят об изотипном гетеропереходе. Анизотипные гетеропереходы образуются полупроводниками с разным типом проводимости.

Существует три модели гетероперехода:

-идеальный гетеропереход;

-неидеальный гетеропереход;

-гетеропереход с промежуточным слоем.

В идеальном гетеропереходе, в отличие от неидеального, на границе

раздела материалов отсутствуют локальные энергетические состояния для электронов. Гетеропереход с промежуточным слоем формируется через слой конечной толщины и локальные энергетические состояния могут существовать как в самом промежуточном слое, так и на границах его раздела.

1 Гетеропереход

Гетеропереход – это контакт двух различных по химическому составу полупроводников. На границе раздела полупроводника обычно изменяются ширина запрещённой зоны, подвижность носителей заряда, их эффективные массы и др. характеристики. В «резком» Гетеропереходе изменение свойств происходит на расстоянии, сравнимом или меньшем, чем ширина области объёмного заряда. Комбинации различных гетеро и монопереходов образуют гетероструктуры.

Образование гетероперехода, требующее стыковки кристалической решёток, возможно лишь при совпадении типа, ориентации и периода кристалической решёток сращиваемых материалов. Кроме того, в идеальном гетеропереходе граница раздела должна быть свободна от структурных и других дефектов (дислокаций, точечных дефектов и т.п.), а также от механических напряжений. Наиболее широко применяются монокристаллические гетеропереходы между полупроводниковыми материалами типа AIIIBV и их твёрдыми растворами на основе арсенидов, фосфидов и антимонидов Ga и Al. Благодаря близости ковалентных радиусов Ga и Al изменение химического состава происходит без изменения периода решётки. Гетероструктуры получают также на основе многокомпонентных (четверных и более) твердых растворов, в которых при изменении состава в широких пределах период решётки не изменяется. Изготовление монокристаллических гетероструктур стало возможным благодаря развитию методов эпитаксиального наращивания п/п кристаллов

Гетеропереходы используются в различных п/п приборах: п/п лазерах, светоизлучающих диодах, фотоэлементах, оптронах и т.д.