Дельта-легированные структуры

Дельта-легированные структуры

П/П структуру с существенно неравномерным профилем распределения примеси, характеризующимся локализацией примесных атомов в очень тонком внутреннем слое (в идеале — в пределах одного монослоя), называют дельта — легированной (д — легированной) структурой. Энергетическая диаграмма на рис.3. Носители заряда в сильно легированной области связаны кулоновским взаимодействием с пораждающими их примесными атомами, поэтому они не уходят далеко от области локализации примесей. Электрическое поле ионизированных примесных атомов экранируется полем свободных НЗ. Для подвижных носителей образуется V — образная квантовая яма с пространственным распределением потенциала.

Энергетические состояния в яме квантуются в соответствии с эффектом квантового ограничения, что приводит к образованию двумерных подзон, которые заполняются электронами вплоть до высоких концентраций.

Каждый электрик должен знать:  Можно ли подключить УЗО снизу

Одним из примеров -легированных структур является структура, содержащая моноатомный слой кремния, нанесенный на монокристалл GaAs и затем покрытый эпитаксиальным слоем GaAs. Донорные атомы Si, хотя и перераспределяются вследствие диффузии, остаются в окрестности исходного моноатомного слоя. Область квантового ограничения для электронов составляет

10нм. Концентрация электронов в двумерном ЭГ достигает высоких значений (

10 14 см -2 ), но ценой уменьшения подвижности.

Структуры, состоящие из периодически расположенных д -легированных слоев с n-типом и р-типом проводимости в металле с собственной проводимостью (i) известны как n-i-p-i структуры. Когда концентрация доноров в n-слое равна концентрации акцепторов в р-слое, свободные носители заряда не имеют возможности двигаться в равновесных условиях. Неравновесные же носители заряда, генерируемые, например, светом, оказываются разделенными внутренним электрическим полем. Их заряд изменяет энергетическую зонную диаграмму точно так же, как это происходит в случае равновесных НЗ. Такой же эффект достигается за счет приложения внешнего смещения к n-и р-областям. Все это дает возможность эффективно управлять энергетической диаграммой структуры, что важно для определенных приборных применений.

Каждый электрик должен знать:  Расчет мощности электродвигателей механизмов металлорежущих станков токарной группы

Баллистический транспорт носителей заряда

Особенности транспорта НЗ в ТТ определяются процессами их рассеяния при движении из одной области в другую. Электрон, сталкиваясь с другим электроном или рассеиваясь на колебаниях решетки, дефектах, границе раздела изменяет свое состояние. Среднее расстояние, которое электрон проходит между двумя последовательными актами рассеяния называют средней длиной свободного пробега LL.

Каждый электрик должен знать:  В чем разница между занулением или заземлением - Видео

В макроскопических средняя длина свободного пробега электронов LL намного меньше размера этих систем L и транспорт осуществляется по диффузионному механизму. В наноструктурах условия для транспорта НЗ существенно отличаются. В них LL.>L и перенос НЗ происходит без рассеяния.. Такой перенос называют баллистическим транспортом. В п/п-ах LL.>L и электрон пролетает от одного контакта до другого практически без столкновения с атомами кристаллической решетки(рис.1б ).В металлах LL не превышает 10 нм (LLм>L) и перенос в них осуществляется по диффузионному механизму(рис.а).

Добавить комментарий