Билет № 20

1. Типы гетеропереходов

 

Гетеропереход — контакт двух различных по химическому составу полупро­водников (монокристаллических или аморфных). Для практических приложений наиболее часто используются гетеропереходы, образованные монокристаллами.

Изотипный гетеропереход – контакт полупроводников с одинаковым типом проводимости.

Анизотипный гетеропереход — контакт полупроводников с различными типа­ми проводимости.

Требования к гетеропереходам очень жесткие. Для получения гетеропереходов без дефектов кристаллической решетки необходимо, чтобы совпадали типы кри­сталлических решеток полупроводников, их периоды и коэффициенты теплового расширения. Пример почти идеального гетероперехода GaAs – Al_xGa_1-xAs. В данном случае периоды кристаллических решеток совпадают с точностью ≈ 0,1 %.

Гетеропереходы принято разделять на резкие и плавные. В резких гетеропереходах на границе полупроводников происходит разрыв зон и в переходной обла­сти имеется заметный объемный заряд. В плавных гетеропереходах с достаточно большой толщиной переходной области нет разрыва зон. Например, в изотипном переходе при l_пер‡l_D, где l_D - дебаевекая длина экранирования, практически отсутствует объемный заряд и переходная область представляет собой кристалл с переменной шириной запрещенной зоны E_g.

Толщина l_пер переходной области между однородными полупроводниками может изменяться в широких пределах. В наиболее резких переходах l_пер ≈ 10 Å — несколько атомных слоев.