26

Содержание

Задание 3

Введение 4

1. Технологические основы сверхрешеточных структур 6

2. Классификация полупроводниковых сверхрешеток 11

2.1 Композиционные сверхрешетки 13

2.2 Легированные сверхрешетки 15

3. Применение полупроводниковых сверхрешеток в наноэлектронных устройствах 19

Заключение 25

Список использованных источников 26

Задание

-Технологические основы сверхрешеточных структур

-Классификация полупроводниковых сверхрешеток

-Применение полупроводниковых сверхрешеток в наноэлектронных устройствах

Введение

В основе современной электроники лежит хорошо разработанная технология полупроводников. Эта технология позволила создать кремниевые интегральные схемы, оптоэлектронные устройства на основе полупроводниковых соединений элементов III и V, а также II и VI групп периодической системы, и двумерные устройства с электронным газом. Она также сделала возможной реализацию полупроводниковых сверхрешеточных структур.

Термин «сверхрешетка» обычно используют для периодических структур. состоящих из тонких слоев двух полупроводников, повторяющихся в одном направлении. Период по толщине обычно составляет от нескольких до десятков нанометров, что меньше длины свободного пробега электронов, но больше постоянной кристаллической решетки. Такой периодический потенциал сверхрешетки существенно изменяет зонную структуру исходных полупроводников, создавая минизоны в пространстве волнового вектора и энергетические подзоны. В этом отношении сверхрешетку можно рассматривать как новый синтезированный полупроводник, не существующий в природе, который обнаруживает необычные электронные и оптические свойства.

В основном можно различать два типа таких «искусственных» сверхрешеток. Это композиционные сверхрешетки. или сверх решетки с гетероструктурами, состоящие из периодической последовательности двух полупроводников разного химического состава, и легированные сверхрешетки, представляющие собой последовательность слоев n- и p-типа с возможными беспримесными слоями между ними (nipi-кристаллы), выращенных в гомогенном массивном полупроводнике.

Потенциал сверхрешетки создастся в композиционных сверхрешетках за счет периодическою изменения ширины энергетической запрещенной зоны в направлении роста кристалла; в nipi- кристаллах он обусловлен электростатическим потенциалом ионизованных примесей, который может быть частично компенсирован подвижными электронами и дырками, находящимися в слоях n- и p-типа соответственно.

Кроме явлений, характерных для композиционных сверхрешеток, в nipi-кристаллах можно ожидать присутствия ряда других особенностей, связанных с электростатической природой потенциала сверхрешетки. Низшая электронная и высшая дырочная подзоны отделены друг от друга (непрямой полупроводник в реальном пространстве). В зависимости от конструкции кристалла электронно-дырочная рекомбинация может быть подавлена почти полностью. Как следствие этого эффективная ширина запрещенной зоны и концентрация электронов и дырок могут изменяться в таких сверхрешетках в широких пределах за счет либо оптического возбуждения, либо введения в кристалл носителей.

В настоящее время полупроводниковые сверхрешетки представляют собой одну из наиболее быстро развивающихся областей физики твердого тела. Они являются объектами особого интереса для физиков. Композиционные сверхрешетки и особенно легированные сверхрешетки с их широкими возможностями перестройки представляют собой важный новый класс полупроводников, оказывающий большое влияние не только на физику твердого тела, но также на современную технологию электронных приборов.