Ваше сообщение отправлено. Мы Вам перезвоним!
Вторая индустриализация России

Перезвоните мне!

Закрыть

Гетероструктуры

  • Array

Гетероструктуры.

 



 

Полупроводниковые гетероструктуры используются при создании современных транзисторов, лазеров, светодиодов, солнечных батарей, тиристоров и пр.

 


Гетероструктуры:

Гетероструктура – искусственно созданная слоистая твердотельная структура, изготовленная из двух или более полупроводников, изготовленных из различных по химическому составу материалов, в которой важная роль принадлежит переходному слою, т. е. границе раздела двух полупроводников и именуемому гетеропереходом, и отличающихся шириной запрещённой зоны.

Гетероструктура – это искусственно созданная слоистая твердотельная структура, содержащая несколько гетеропереходов.

Ширина запрещённой зоны – это минимальная энергия, необходимая для перехода электрона из валентной зоны в зону проводимости. Значения ширины запрещённой зоны в полупроводниках составляют от 0,1 до 4 эВ.

По ширине запрещённой зоны все твёрдые вещества различаются по их электрическим свойствам и делятся на проводники, полупроводники и диэлектрики. У первых вовсе отсутствует запрещенная зона, а у последних она составляет более 4 эВ.

В полупроводниках электроны из валентной зоны, преодолев запрещённую зону (при ненулевой температуре) попадают в зону проводимости и начинают участвовать в проводимости, то есть перемещаться под действием электрического поля.

Ширина запрещенной зоны обуславливает прозрачность полупроводникового материала для фотонов с энергией, меньшей этой ширины. Наоборот, фотоны с энергией большей, чем ширина запрещенной зоны, поглощаются полупроводником. При этом поглощение фотонов полупроводником сопровождается передачей энергии фотона электронам или атомам.

Возможен и обратный процесс – рекомбинация – исчезновение пары свободных носителей противоположного заряда (электрона и дырки) в полупроводниках, сопровождаемое выделением энергии, которая уносится фотонами. В некоторых гетероструктурах энергия внешнего источника практически полностью может быть преобразована в световую энергию.

Под гетеропереходом понимается контакт двух различных по химическому составу полупроводников, при котором кристаллическая решетка одного материала без нарушения периодичности переходит в решетку другого материала, в результате чего образуется единая кристаллическая решетка данных материалов.

Для создания высококачественных гетеропереходов, т.е. для того чтобы в гетероструктуре не было внутренних дефектов, необходимо чтобы полупроводниковые материалы имели одну и ту же кристаллическую структуру и близкие периоды решеток.

С помощью создания гетероструктур можно эффективно управлять движением носителей заряда, их рекомбинацией, а также световыми потоками внутри них (внутри полупроводниковых гетероструктур).

Свойства гетероструктуры полностью зависят от типа и порядка расположения входящих в нее двумерных слоев.

Для получения гетероструктур используют следующие методы:

– молекулярно-лучевую эпитаксию,

– осаждение металлорганических соединений из газовой фазы,

– химическую сборку.

Полупроводниковые гетероструктуры используются при создании транзисторов, лазеров, светодиодов, солнечных батарей, тиристоров и пр.

 

Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com

 







карта сайта

 

comments powered by HyperComments