Физика полупроводниковых наноструктур. Борисенко С.И. - 87 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

ко электроны с большой энергией, превышающей высоту барьера
(Е>V), что существенно усложняет задачу получения участка ОДП на
ВАХ такой структуры. Для надъямного прохождения эта проблема не
возникает, так как для резонансных КЯ при
V n V
a
=
1
2
первый максимум
коэффициента прохождения Т имеет место при E
mаx,1
= 0. Т.е. над резо-
нансной ямой без заметного отражения могут проходить электроны
даже с малым значением энергии (рис. 6.2). Таким образом для прохо-
ждения над резонансной КЯ при энергиях электронов близких к нулю
величина
∆
Е=E
min,1
. Из формулы (6.10) следует, что в этом случае
∆
E V
a
~
, откуда вытекает условие наблюдения ОДП при надъямном
прохождении электронов
V k T
a o
> >
или
Т
0
22
2
k*m2
a
π
< <
. (6.15)
Согласно этому условию, чем выше рабочая температура прибора, тем
уже должна быть КЯ. Аналогичное условие имеет место и для толщины
барьера b при прохождении электрона над ПБ, так как согласно форму-
ле (6.13) величина
∆
E V
b
~
. При
K77,m1.0*m
0
=⋅=
T
из этой форму-
лы вытекает условие на ширину КЯ и толщину ПБ -
20b,a
< <
нм.
Суммируя вышесказанное, можно сделать вывод, что гетерострукту-
ры с одиночными потенциальным барьером или ямой, в принципе, мо-
гут быть использованы для создания приборов в качестве элементов с
ОДП. Современный уровень эпитаксиальной технологии (молекулярно-
лучевой эпитаксии) полупроводниковых соединений GaAs, AlAs и
твердых растворов на их основе Al
x
Ga
1-x
As позволяет создавать гетеро-
структуры с потенциальными барьерами или ямами для электронов тол-
щиной до 1.5÷2 нм (от 3 до 4 атомных слоев), высота (глубина) которых
может достигать 1.35 эВ (для структуры GaAs / AlAs). Однако получае-
мые на этих структурах аномалии ВАХ невелики, для того чтобы их
можно было использовать в практических целях. Более перспективным
в этом плане представляется использование гетероструктур, состоящих
из последовательности потенциальных барьеров, разделенных кванто-
выми ямами. Наиболее простой из этих структур является двухбарьер-
ная квантовая структура.
6.2. Туннелирование электронов через двухбарьерную квантовую
структуру (ДБКС)
Двухбарьерной квантовой структурой будем называть гетерострук-
туру, состоящую из пяти слоев, в которой профиль дна зоны проводи-
87

Страницы