Лекции по гетеропереходам / курс лекций физика и технология полупроводниковых наноструктур / 08_уровни в GaAs КЯ
.pdf
Изолированные квантовые ямы
Две или несколько изолированных (достаточно далеко разнесенных) квантовых ям – одинаковый уровень размерного квантования
А.Е.Жуков, Физика и технология полупроводниковых наноструктур, гл. 8, стр. 21
Туннельно-связанные квантовые ямы
∆ |
В результате туннельного проникновения волновых функций соседних квантовых ям под разделяющим барьером, происходит “обобществление” волновых функций. Возникает два расщепленных уровня размерного квантования. Величина расщепления пропорциональна:
|
|
L |
|
|
|
∆ exp |
− |
|
2m(U0 |
− E) |
|
h |
|||||
|
|
|
|
А.Е.Жуков, Физика и технология полупроводниковых наноструктур, гл. 8, стр. 22
Сверхрешетка
∆
Сверхрешетка (SL) представляет собой набор чередующихся туннельносвязанных квантовых ям (MQW - набор несвязанных ям).
Ширина минизоны определяется расщеплением уровня размерного квантования.
А.Е.Жуков, Физика и технология полупроводниковых наноструктур, гл. 8, стр. 23
Ширина минизоны:
1.Не зависит от числа ям, образующих сверхрешетку.
2.Увеличивается при уменьшении ширины барьеров.
3.Увеличивается при уменьшении ширины ямы
Ширина низшей минизоны GaAs/AlAs СР (мэВ)
|
|
|
|
Толщина слоя AlAs (в монослоях) |
||||||
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
слоя |
|
** |
11 |
327.9 |
188.4 |
109.8 |
64.5 |
37.9 |
22.3 |
13.0 |
|
12 |
279.2 |
161.1 |
93.9 |
54.8 |
32.1 |
18.7 |
10.9 |
||
GaAs |
|
13 |
240.3 |
139.1 |
80.9 |
47.1 |
27.4 |
15.9 |
9.2 |
|
Толщина |
|
|||||||||
|
14 |
208.6 |
121.0 |
70.2 |
40.8 |
23.7 |
13.7 |
7.8 |
||
|
15 |
182.3 |
105.9 |
61.4 |
35.6 |
20.6 |
11.8 |
6.8 |
||
|
16 |
160.7 |
93.3 |
54.0 |
31.2 |
18.0 |
10.3 |
5.9 |
||
|
|
17 |
142.5 |
82.7 |
47.8 |
27.5 |
15.8 |
9.1 |
5.1 |
|
|
|
|
||||||||
А.Е.Жуков, Физика и технология полупроводниковых наноструктур, гл. 8, стр. 24
Аналогия между образованием сверхрешетки и элекронными зонами в твердом теле
изолированные взаимодействующие полупроводник атомы атомы 
зона проводимости
EG
валентная зона
межатомное расстояние
А.Е.Жуков, Физика и технология полупроводниковых наноструктур, гл. 8, стр. 25