Полупроводниковые сверхрешетки

Получают сверхрешетки, например, с помощью технологии МЛЭ, позволяющей наращивать чередующиеся слои любого состава и толщины. Период повторения слоев составляет от нескольких нанометров до десятков нанометров (для сравнения — постоянные решетки кристаллов Si и GaAs равны примерно 0,5 нм).

Широко используют два типа полупроводниковых сверхрешеток: композиционные и легированные. Композиционные сверхрешетки — это гетероструктуры изчередующихся слоев различного состава и ширины запрещенной зоны, но с близкими значениями постоянной решетки. Например, Al x Ga1– x As–GaAs; In x Ga1– x As–GaAs;In x Ga1– x As–InP; ZnS–ZnSe и др. Здесь дополнительный периодический потенциал создается за счет периодического изменения ширины запрещенной зоны.

Легированные сверхрешетки — это периодическая последовательность слоев n, и р,типа одного и того же полупроводника. Донорные атомы в n,слоях отдают электроны, которые связываются акцепторными атомами в р,слоях. Дополнительный периодический потенциал создают чередующиеся заряды ионизированных акцепторов и доноров. Существуют также сверхрешетки из металлов, сверхпроводников и диэлектриков.Дополнительный периодический потенциал сверхрешетки изменяет зонную структуру исходных полупроводников. Поэтому сверхрешетку можно рассматривать как новый, синтезированный полупроводник, не существующий в природе и обладающий необычными свойствами.Подбором материала и состава чередующихся слоев можно в широких пределах варьировать зонную структуру сверхрешетки. Совокупность методов получения материа,лов с модифицированной зонной структурой лежит в основе так называемой «зонной инженерии».