Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1 - Потенциал легированной сверхрешетки, приводящий к параболичности квантовых ям.
Рисунок 2 - Схема расположения последовательности слоев и координатная зависимость зонной диаграммы для легированной сверхрешетки GaAs
Рисунок 3 - Схема последовательности слоев и координатная зависимость зонной диаграммы легированной сверхрешетки GaAs-AlxGa1-xAs
Рисунок 4 - Общая классификация сверхрешеток
Рисунок 5 - Классификация композиционных сверхрешеток
Рисунок 6 - Классификация композиционных решеток 1-го типа

Легирование в сверхрешетках

Ключевые слова:  легированная сверхрешетка, периодика, сверхрешетка

Автор(ы): Клюев Павел Геннадиевич

Опубликовал(а):  Клюев Павел Геннадиевич

07 октября 2010

Как уже упоминалось в одной из предыдущих публикаций, легированные сверхрешетки в энергетическом отношении представляют собой совокупность параболических квантовых ям. Необычные электронные свойства этого типа сверхрешеток обусловлены специфичностью сверхрешеточного потенциала. Это потенциал ионизированных примесей в легированных слоях. Напомним, что электроны из широкозонных полупроводников диффундируют в узкозонные. Это пространственный перенос заряда, а значит и формирование сверхрешеточного потенциала, приводящего к изгибу зон.

По сути, мы имеем дело с одним полупроводником, легированным с некоторой периодичностью. Рассмотрим полупроводник с модулированным профилем легирования. Легирование однородно в каждом слое, концентрации примесей равны, как и ширины слоев. Потенциал сверхрешетки в этом случае будет описываться уже известной формулой (см.рисунок 1). Накладываясь на потенциал кристаллической решетки, он модулирует края зоны проводимости и валентной зоны (см. рисунок 2).

В обычных композиционных сверхрешетках слои полупроводников не легированы. В легированных сверхрешетках один или несколько слоев плупроводника легированы. Обычно широкозонный полупроводник легируют донорной пимесью. Носители заряда движутся вдоль границы гетероперехода без рассеяния на ионизированных примесях. Подвижность носителей заряда в сверхрешетках, например типа GaAs-AlxGa1-xAs, можно увеличить путем размещения тонких нелегированных прослоек широкозонного полупроводника между слоями GaAs и AlxGa1-xAs. Толщина таких слоев может достигать 5-10 нм. Экспериментальным путем был создан новый тип сверхрешеток из 10 слоев полупроводникового материала (см. рисунок 3). Свойства этого типа сверхрешеток - комбинация свойств легированных сверхрешеток (перестраиваемость электронных свойств) и сверхрешеток с модулированным легированием (повышенная проводимость носителей заряда). Основная цель создания такой сверхрешетки - модифицирование свойств легированной сверхрешетки путем внедрения в нее специально нелегированных слоев полупроводникового материала с меньшей шириной запрещенной зоны, например GaAs (см.рисунок 3). Таким образом, обычный профиль зонной диаграммы легированной сверхрешетки видоизменяется: в нем появляются квантовые ямы, обусловленные наличием узкозонных нелегированных полупровдниковых слоев в легированной сверхрешетке. В основном состоянии системы амплитуда периодического сверхрешеточного потенциала определяется уровнем легирования и толщинами слоев легированных материалов. Кроме того, потенциалможно изменять применяя электрическое или оптическое возбуждение кристалла.

В завершение краткого обзора полезно привести класификацию сверхрешеток. Исходя из структурных признаков классификация приводится на рисунке 4. Вторичным парамером в данном случае является физическая природа потенциала. Исходя из характера относительного расположения краев зон классификация дана на рисунке 5. На рисунке 6 показана классификация композиционных сверхрешеток 1-го типа, здесь характерным признаком классификации является материал сверхрешетки, а также степень согласованности постоянных решеток на границе гетероперехода.

Список используемых источников

1 Херман М. Полупроводниковые сверхрешетки: Пер. с англ. - М.: Мир, 1989



Средний балл: 10.0 (голосов 1)

 



Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

На краю
На краю

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Супергибридный материал для хранения водорода. Двумерная соль. Существование виртуальных мультиферроиков подтверждено. Чёрные бабочки. Служение науке и немного поэзии.

Конкурс микрофотографий ZEISS Perspectives
Приглашаем специалистов, работающих с микроскопами ZEISS, Bruker, WITec принять участие в конкурсе микрофотографий ZEISS Russia&CIS «Перспективы».

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Графеновые маски выходят на борьбу с Covid 19. Графен губит вирусы. Сенсор для противотуберкулезного препарата. Взаимодействие Дзялошинского-Мории и механическая деформация. Скирмионы займутся растяжкой?

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.