Сверхрешётка

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Сверхрешётка GaAs/AlAs и профиль потенциала электронов проводимости и вакантных состояний вдоль направления роста структуры (z).

В физике полупроводников под термином сверхрешётка принято понимать твердотельную структуру, в которой помимо периодического потенциала кристаллической решётки имеется дополнительный потенциал, период которого существенно превышает постоянную решётки[1].

Различают следующие виды сверхрешёток:

  • Композиционные сверхрешётки — эпитаксиально выращенные периодически чередующиеся тонкие слои полупроводников с различной шириной запрещённой зоны[2].
  • Легированные сверхрешётки — периодический потенциал образуется путём чередования ультратонких слоёв n- и p-типов полупроводника, которые отделяются друг от друга нелегированными слоями[3].
  • Спиновые сверхрешётки — образованные периодическим чередованием слоёв одного и того же полупроводника. Одни слои легируются немагнитными примесями, а другие — магнитными. Без магнитного поля энергетическая щель во всей сверхрешётке постоянна, периодический потенциал возникает при наложении магнитного поля[4].
  • Сверхрешётки, сформированные в двумерном электронном слое (например в системе МДП:металл-диэлектрик-полупроводник) путём периодической модуляции плоскости поверхностного заряда.
  • Сверхрешётки, потенциал в которых создаётся периодической деформацией образца в поле мощной ультразвуковой или стоячей световой волны.

Наряду со сверхрешётками из полупроводников, существуют также магнитные сверхрешётки и сегнетоэлектрические сверхрешётки. Первооткрывателями твердотельных сверхрешёток являются Тсу и Эсаки.

В микроэлектронике сверхрешётки применяются для создания генераторных, усилительных и преобразовательных устройств в милли- и субмиллиметровом диапазоне волн. Переход к использованию элементов микроэлектроники на основе сверхрешёток необходим при размерах элементов менее 0,3 мкм, когда традиционные транзисторные структуры окажутся неработоспособными из-за фундаментальных физических ограничений[5].

Примечания[править | править код]

  1. Бузанева, 1990, с. 203-241.
  2. Бузанева, 1990, с. 205-209.
  3. Бузанева, 1990, с. 210-213.
  4. Бузанева, 1990, с. 231—233.
  5. Бузанева, 1990, с. 235—241.

См. также[править | править код]

Литература[править | править код]

  • R. Tsu and L. Esaki (1973). «Tunneling in a finite superlattice». Applied Physics Letters 22: 562. DOI:10.1063/1.1654509.
  • Бузанева Е. В. Микроструктуры интегральной электроники. — М.: Радио и связь, 1990. — 304 с.