История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Топ:
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Интересное:
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2017-10-07 | 677 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Основным элементом гетероструктур различного типа является гетеропереход. Под гетеропереходом понимается контакт двух различных по химическому составу полупроводников, при котором кристаллическая решетка одного материала без нарушения периодичности переходит в решетку другого материала. Различают изотипные и анизотипные гетеропереходы.
Если гетеропереход образован двумя полупроводниками одного типа проводимости, то говорят об изотипном гетеропереходе. Анизотипные гетеропереходы образуются полупроводниками с разным типом проводимости. Существует три модели гетероперехода:
I -идеальный гетеропереход;
II -неидеальный гетеропереход;
III -гетеропереход с промежуточным слоем.
Гетеропереходы разделяются на следующие три типа:
• I тип: запрещенная зона одного из композиционных материалов лежит внутри запрещенной зоны другого материала (). При условии высота потенциального барьера на интерфейсе A/B составляет для электронов и для дырок, где - энергетическое положение дна зоны проводимости и потолка валентной зоны в материале .
• II тип:
a: для гетероперехода A/B , . Для указанных пар и перекрываются (, , ).
b: запрещенные зоны не перекрываются и .
• III тип: один из слоёв гетероперехода A/B является бесщелевым(), то есть
В идеальном гетеропереходе, в отличие от неидеального, на границе раздела материалов отсутствуют локальные энергетические состояния для электронов. Гетеропереход с промежуточным слоем формируется через слой конечной толщины, и локальные энергетические состояния могут существовать как в самом промежуточном слое, так и на границах его раздела.
Для построения энергетической диаграммы часто применяют простое «правило электронного сродства» (в англоязычной литературе – правило Андерсона), согласно которому разрыв зоны проводимости равен разности электронного сродства двух материалов. Но следует иметь в виду, что данный подход далеко не всегда справедлив, так как в разрыв зон зависят еще и от деталей формирования связей на гетерогранице и деформационного потенциала. Для построения энергетической диаграммы идеального гетероперехода должны быть известны следующие характеристики полупроводников:
|
-ширина запрещенной зоны (Eg1, Eg2). При построении считаем, что Eg2>Eg1;
-термодинамическая работа выхода (Ф1, Ф2) – расстояние от уровня Ферми(от уровня легирования материала) полупроводника до уровня вакуума.
-сродство к электрону (χ1, χ2) – расстояние от дна зоны проводимости до
уровня вакуума.
Полное изменение потенциальной энергии равно разности работ выхода, что обеспечивает неизменное положение уровня Ферми вдоль гетероперехода. До «приведения в контакт» двух полупроводников потенциальная энергия электронов в них разная из-за разной термодинамической работы выхода. При «соприкосновении» двух полупроводников, как и в случае обычного p-n-перехода, электроны начнут «переходить» из полупроводника с меньшей работой выхода в полупроводник с большей. Это будет происходить до тех пор, пока диффузионный ток не будет скомпенсирован дрейфовым током носителей заряда под воздействием поля, созданным избыточными
носителями. При этом возникнет контактная разность потенциалов
ϕ0 = Ф2 −Ф1 (1)
и образуется область пространственного заряда шириной d (Рисунок 1). При таком построении видно, что из-за различия электронного сродства в контактирующих полупроводниках дно зоны проводимости первого полупроводника выходит на плоскость контакта в точке, не совпадающей в общем случае с точкой выхода на эту плоскость дна зоны проводимости второго полупроводника – формируется разрыв зоны проводимости ∆Ec. Он равен:
|
∆Ec = χ1 − χ 2 (2)
Аналогично формируется и разрыв валентной зоны. Он равен:
∆Ev = Eg − Eg − ∆Ec 2 (3)
Следует заметить, что разрывы зон могут быть как положительными так и отрицательными.
|
|
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!