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

 

Фотонный кристалл
Фотонный кристалл

Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ”
Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ” 5-9 августа 2019 года в Новосибирске

I МОСКОВСКАЯ ОСЕННЯЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПЕРОВСКИТНОЙ ФОТОВОЛЬТАИКЕ
14-15 октября 2019 года состоится школа - конференция молодых ученых - I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019).

Золото России на Международной Химической Олимпиаде
30 июля в Париже завершилась 51-я Международная химическая олимпиада. Она была рекордной по числу участников - 309 школьников из более, чем 80 стран. Олимпиада прошла под девизом "Двигаем науку вместе" ("Make the science together"). Сборная России на олимпиаде завоевала 4 золотые медали и в медальном зачете поделила 1-2 место с командой Кореи. Победителями стали Михаил Матвеев (Вологда) и три москвича - Даниил Бардонов, Алексей Шишкин и Никита Чернов.

3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве
И.В.Яминский
Материалы лекции проф. МГУ, д.ф.-м.н., генерального директора Центра Перспективных технологий И.В.Яминского "3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве". 3D принтер, сканирующий зондовый микроскоп и фрезерный станок. Что общего между ними? Как конструировать их своими руками? Небольшой экскурс в практические нанотехнологии. Поучительная история о создании сканирующего туннельного микроскопа. От идеи до нобелевской премии за 5 лет. Взгляд в микромир – от атомов и молекул до живых клеток. Как взвесить массу одного атома? Вирусы и бактерии – наши друзья или враги? Медицинские приложения нанотехнологий – нанобиосенсоры для обнаружения биологических агентов.

Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники
В.А.Кецко
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. В сообщении даны материалы лекции д.х.н., в.н.с. ИОНХ РАН В.А.Кецко "Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники".

Лекции и семинары от ФНМ МГУ на Нанограде
Е.А.Гудилин
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. Ниже даны материалы лекций и семинаров представителя ФНМ МГУ проф., д.х.н. Е.А.Гудилина.

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!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.