Структуры с вертикальным переносом и сверхрешетки на квантовых ямах

Квантовые ямы на дельта-слоях

Полупроводник с неоднородным профилем легирования, в котором ионы легирующей примеси не распределены однородно по объему, а сосредоточены в очень тонком слое в один или несколько периодов решетки, называется полупроводником с дельта-слоем.

Системы параллельных квантовых ям с очень тонкими (порядка единиц нм) широкозонными разделяющими слоями, через которые возможно туннелирование электронов между смежными ямами называется структурой с вертикальным переносом.

Если число параллельных слоев в структуре с вертикальным переносом более нескольких десятков, то такие структуры называются сверхрешетками.

Важнейшими выводами являются:

· Движение носителей вдоль оси сверхрешетки может быть описано с помощью периодических функций для импульса и энергии с периодом

· Энергетический спектр в зоне проводимости и в валентной зоне распадается (дробится) на чередующиеся ряды разрешенных и запрещенных зон, которые называются минизонами.

· Для минизон соответствующих нижним уровням квантовой ямы, в которых сконцентрирована основная масса носителей, спектр электронов может быть записан как:

где - энергетический спектр электрона в сверхрешетке;

- дискретный уровень в отдельной квантовой яме;

- поправка из квантовой теории;

- характерная ширина минизон.

Явление резкого возрастания прозрачности системы барьеров (относительно прозрачности единичного барьера) в том случае, когда энергия носителей, налетающих на систему барьеров, равна энергии дискретного уровня в квантовой яме, называется резонансным туннелированием.