Гетероструктура
Cтраница 4
Kromer) и Жореса Алферова, предложивших использовать гетероструктуры, - композиции полупроводников с различными по ширине запрещенными зонами. В этом случае для электронов, движущихся в узкозонном полупроводнике, граница между составляющими ( гетеропереход) играет роль потенциального барьера. Два гетероперехода с расположенным между ними тонким слоем полупроводника с узкой запрещенной зоной образуют квантовую яму, где движение электрона ограничено с двух сторон. Одно из главных применений квантовых ям связано с созданием на их основе новых типов полупроводниковых приборов, в частности быстродействующих транзисторов и лазеров. Лазеры на квантовых ямах можно перестраивать по длине волны: с уменьшением размеров ямы частота, генерируемая лазером, возрастает. [46]
В качестве примера можно привести наиболее известный тип гетероструктуры, реализованной в солнечных элементах на основе AlxGai xAs - GaAs, которые, как правило, обладают следующими свойствами. [47]
Для осаждения эпитаксиальных пленок кремния, германия и гетероструктур кремний - германий обычно используются высокотемпературные ( Т 700 С) термоактивированные хлоридные ( с применением хлорсодержащих соединений кремния и германия) и гид-ридные ( с применением водородосодержащих соединений кремния и германия) процессы ХОГФ, реализуемые в трубчатых, колпаковых и планарных реакторах атмосферного и пониженного давления. [48]
Особое внимание уделено современным оптоэлектронным приборам на основе полупроводниковых гетероструктур. Приводятся оптические методы передачи и обработки информации, оптроны, оптические датчики, волоконно-оптические линии связи, принципы голографии. [49]
Последнее десятилетие отмечено серьезными достижениями в технологии создания эпитаксиальных гетероструктур на основе нитрида галлия и других нитридов элементов III группы. И хотя стуктурное совершенство получаемых гетерокомпозиций еще недостаточно, сегодня мы являемся свидетелями впечатляющих достижений в разработке и реализации важнейших новых полупроводниковых приборов на их основе. Уже налажен коммерческий выпуск инжекционных голубых лазеров непрерывного действия для систем записи и считывания информации, а также высокоэффективных светодиодов для полноцветной световой индикации и бытового освещения. Начинается производство высокотемпературных СВЧ-транзисторов и силовых выпрямителей. В целом элементная база твердотельной электроники на основе нитридов развивается исключительно высокими темпами, а выращивание эпитаксиальных структур этих материалов превращается в достаточно крупномасштабное производство. [50]
В работе [72] сообщается, что спектр излучения гетероструктур типа ZnSe-ZnTe лежит в области 480 - 670 нм и яркость свечения достигает 50 нт при комнатной температуре и 150 нт при температуре 90 К. Приводятся также данные о вольт-амперных характеристиках и о фоточувствительности переходов. В работе [73] сообщается, что переходы были получены эпитаксиальным наращиванием теллурида цинка на плоскость ( III) n - ZnSe с удельным сопротивлением 0 1 ом-см, которое увеличивалось в процессе нагрева при наращивании теллурида цинка. Выращенный переход прогревался в парах цинка при температуре 800 С в течение 3 - 4 ч для восстановления проводимости селенида цинка; при этом удельное сопротивление теллурида цинка почти не изменялось и составляло 103 ом-см. [51]
Кремниевые солнечные элементы в отличие от элементов с гетероструктурой не имеют высокопроводящего поверхностного слоя, поэтому снижение последовательного сопротивления, необходимое для обеспечения возможности их работы в условиях концентрированного излучения, достигается путем усовершенствования контактной сетки. [52]
Ранее было показано [1], что напряжения в гетероструктурах возникают главным образом вследствие разницы в параметрах решеток и КТР подложки и пленки. Там же рассмотрен метод расчета этих напряжений, и мы его используем для анализа наших экспериментальных данных. [53]
Цуи в работе [73] показал, что в гетероструктурах GaAs - AlxGa t xAs мржет наблюдаться и квантованное холлэвское сопротивление. [54]
 |
Схема установки для молекулярно-лучевой эпитаксии ( вид сверху. [55] |
На рис. 4.14 показана типичная схема установки для выращивания гетероструктур ( сверхрешеток) на основе соединений AmBv методом молекулярно-лучевой ( или пучковой) эпитаксии. Испаряемые из эффузионных ячеек соединения и легирующие примеси программированно конденсируются на специально подготовленной и обогреваемой подложке. Вакуумный шлюз позволяет менять подложки, сохраняя сверхвысокий вакуум. Вращением подложки обеспечивается однородность состава и структуры напыляемых слоев, индивидуальная толщина которых может составлять от нескольких нанометров до долей микрона. [56]
В рамках выполняемой НИР проводятся исследования по получению таких гетероструктур на основе полупроводников А3В5 методами газофазной и жидкофазной эпитаксии. Для случая газофазной эпитаксии с использованием металлорганических соединений проанализировано влияние технологических условий ее проведения на концентрационные профили распределения легирующих примесей в гетероструктурах с квантовыми ямами на основе арсенида галлия и выработаны рекомендации по рационализации технологических режимов, обеспечивающих формирование резких гетерограниц. Исследовано влияние упругих напряжений на сегрегационные явления при формировании гетероструктур на основе ( Al) InGaAs / GaAs с одиночными и множественными квантовыми ямами, предназначенных для изготовления излучающих и фотоприемных устройств. Предложена расчетная модель для описания наблюдаемых явлений. Сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными позволяет сделать вывод о существенном вкладе упругой составляющей в суммарную свободную энергию системы в гетороструктурах с докритиче-ской толщиной эпитаксиальных слоев. [57]
Как уже отмечалось выше, выращивание на кремниевой подложке многослойных гетероструктур с достаточно совершенными рабочими монокристаллическими слоями этих материалов не вызывает принципиальных затруднений. [58]
Эпитаксиальные технологии открывают дорогу для широкого внедрения в кремниевую микроэлектронику гетероструктур на основе твердых растворов SiGe. Такие гетероструктуры обеспечивают принципиально новые возможности для создания сверхбыстродействующих транзисторов на основе гетеропереходов SiGe / Si. Широкие возможности вариации зонной структуры в многослойных гетероэпитаксиальных композициях позволяют резко увеличивать эффективность инжекции, дрейфовую скорость и пространственное ограничение носителей тока в транзисторных структурах. При этом технология изготовления гетероэпитаксиальных структур SiGe / Si хорошо вписывается в базовые кремниевые эпитаксиальные технологические процессы, высокий уровень развития которых позволяет достаточно воспроизводимо получать гетерокомпозиции нано-метровых размеров и создавать квантоворазмерные структуры типа структур с квантовыми ямами и напряженными сверхрешетками, в том числе гетероструктуры с двумерным электронным газом. [59]
Страницы: 1 2 3 4