Физика полупроводниковых наноструктур. Борисенко С.И. - 4 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

ность. С учетом того, что
2
2
a*m
~E
∆
(см. ниже),
*am
l~
v
l
=τ
, где l –
длина свободного пробега, v – скорость, условие (1.2) принимает вид
la
< <
, (1.2′)
т.е. размеры области ограниченного движения должны быть много
меньше длины свободного пробега.
С учетом приведенных формул следует, чтобы значение
n1n
EEE
−=∆
+
было больше, необходимы малые размеры структур a,
низкие температуры, высокая подвижность носителей заряда. Этого
можно добиться при слабом рассеянии и достаточно низкой концентра-
ции этих носителей, такой, чтобы при низких температурах уровень
Ферми вырожденного газа их был невелик.
1.2. Структуры с двумерным электронным газом
Полупроводниковые структуры, в которых движение носителей за-
ряда ограничено вдоль одной из осей, а энергетический спектр, связан-
ный с движением вдоль этого направления является дискретным, пред-
ставляют собой структуры с двумерным электронным газом. В таких
структурах носители заряда движутся в одномерных потенциальных
ямах, двумерное движение вдоль которых является свободным, а одно-
мерное движение поперек ямы ограничено. В дальнейшем низкоразмер-
ные структуры с одномерной потенциальной ямой будем называть про-
сто квантовой ямой (КЯ).
1.2.1. Полупроводниковые и полуметаллические пленки
Наиболее очевидным примером структур с двумерным электронным
газом являются тонкие полупроводниковые и полуметаллические
1
пленки. Одномерная прямоугольная потенциальная яма в этих структу-
рах возникает за счет скачка потенциала на границе пленки с вакуумом
и имеет место как для электронов, так и для дырок. Энергия уровней
размерного квантования определяется толщиной пленки, а концентра-
ция носителей заряда в ней уровнем легирования. Исторически кванто-
вые размерные эффекты впервые наблюдались в проводимости полуме-
таллических пленок Bi [2]. Пленки, имеющие необходимую толщину,
высокую подвижность носителей заряда и хорошее качество поверхно-
сти достаточно легко получаются методом вакуумного испарения. Од-
нако существенным недостатком этих пленок с точки зрения проявле-
1
Полуметаллами называются твердые тела с нулевой запрещенной зоной между ва-
лентной зоной и зоной проводимости
4

Страницы