RU182092U1 - Гетероструктура с составной активной областью с квантовыми точками - Google Patents

Гетероструктура с составной активной областью с квантовыми точками Download PDF

Info

Publication number
RU182092U1
RU182092U1 RU2018117806U RU2018117806U RU182092U1 RU 182092 U1 RU182092 U1 RU 182092U1 RU 2018117806 U RU2018117806 U RU 2018117806U RU 2018117806 U RU2018117806 U RU 2018117806U RU 182092 U1 RU182092 U1 RU 182092U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
quantum
quantum dots
heterostructure
quantum well
velocity
Prior art date
Application number
RU2018117806U
Other languages
English (en)
Inventor
Анатолий Степанович Плахотник
Original Assignee
Анатолий Степанович Плахотник
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Анатолий Степанович Плахотник filed Critical Анатолий Степанович Плахотник
Priority to RU2018117806U priority Critical patent/RU182092U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU182092U1 publication Critical patent/RU182092U1/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/26—Materials of the light emitting region
    • H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)

Abstract

Использование: для изготовления СВЧ гетеротранзисторов. Сущность полезной модели заключается в том, что гетероструктура с составной активной областью с квантовыми точками содержит введенные барьеры в виде квантовых точек в квантовой яме, при этом используется материал составной квантовой ямы, состав которого и характеристики, в том числе зонная структура и эффективные массы носителей, обеспечивают повышенную квантово-ограниченную дрейфовую скорость носителей. Технический результат: обеспечение возможности увеличить быстродействие и соответственно улучшить энергетические параметры и частотные характеристики приборов СВЧ. 9 з.п. ф-лы.

Description

Полезная модель относится к полупроводниковым наногетероструктурам, используемым для изготовления СВЧ гетеротранзисторов на квантовых точках и монолитных интегральных схем с высоким быстродействием и соответственно улучшенными энергетическими параметрами и частотными характеристиками.
Известен аналог «Полупроводниковая наногетероструктура In0,52Al0,48As/InxGa1-xAs с составной активной областью In0,53Ga0,47As/InAs/In0,53Ga0,47As/InAs/In0,53Ga0,47As с двумя вставками InAs» (патент на полезную модель RU 113071 U1, опубл.27.01.2012), в котором введены две наноразмерные вставки InAs внутрь активного слоя с целью уменьшения эффективной массы электронов
Figure 00000001
для повышения электронной подвижности μe и увеличения дрейфовой скорости насыщения электронов
Figure 00000002
, и вследствие этого увеличения быстродействия СВЧ устройства. Введение вставки InAs увеличивает подвижность μe за счет возрастающего энергетического зазора между подзонами размерного квантования и уменьшения эффективной массы
Figure 00000001
в квантовой яме InGaAs.
Недостатком аналога является отсутствие причинно-следственной связи между составом материала квантовой ямы InGaAs, зонной структурой, эффективной массой
Figure 00000001
электронов в квантовой яме InGaAs с подвижностью μe и дрейфовой скоростью носителей
Figure 00000002
. Другим недостатком аналога является отсутствие количественных данных по увеличению подвижности и дрейфовой скорости электронов в связи с применением двух вставок InAs.
Согласно уровню науки и техники в самой простой теории электронного транспорта Друде дрейфовая скорость носителей пропорциональна электронной подвижности μe и обратно пропорциональна эффективной массе
Figure 00000001
Figure 00000003
где
Figure 00000004
- напряженность электрического поля, в котором помещен полупроводниковый кристалл;
е - заряд электрона;
τ - среднее время свободного пробега заряда.
В канале полевых транзисторов напряженность электрического поля Е превышает 103…104 В/см и дрейфовая скорость электронов достигает своего максимального значения
Figure 00000005
≈107 см/с, которое соответствует насыщению тока [Ю.К. Пожела, В.Г. Мокеров. Большое повышение максимальной дрейфовой скорости электронов в канале полевого гетеротранзистора. // ФТП, 2006, том 40, вып. 3, с. 362].
Для рассматриваемой выше наногетероструктуры In0,52Al0,48As/InxGa1-xAs подвижность μe≥10000 см2/(В⋅с), а с учетом одной вставки InAs подвижность повышается на 25% до 12500 см2/(В⋅с) и более. Для двух вставок InAs с μe>12500 см2/(В⋅с) с учетом, например, Е=3⋅104 В/см следует ожидать
Figure 00000002
>3,75⋅108 см/с, что значительно превосходит скорость насыщения
Figure 00000005
≈107 см/с.
На критичность упрощенных подходов (1) указывает и следующий пример. Так, в другом аналоге, в гетероструктуре AlGaAs/GaAs удалось добиться значения электронной подвижности выше μe=106 см2/(В⋅с) при Т=4,2 К [П. Мальцев. Полупроводниковая СВЧ-электроника в России. Институт СВЧПЭ РАН - исследования и разработки. // Электроника: Наука. Технологии. Бизнес. №10 (00150), 2015, с. 115]. С учетом подвижности μe=106 см2/(В⋅с) и напряженности электрического поля Е=3⋅104 В/см дрейфовая скорость электронов в канале гетеротранзистора теоретически достигает скорости света
Figure 00000002
=3⋅108 м/с. Таким образом, формула (1) не обеспечивает ограничения максимального значения дрейфовой скорости носителей.
Известен аналог, в котором слой InAs с высоким числом квантовых точек (КТ) вводится непосредственно в слой GaAs вблизи поверхности гетероперехода AlGaAs/GaAs с модулированным легированием и, несмотря на снижение низкополевой подвижности электронов, их максимальная дрейфовая скорость, соответствующая насыщению тока в сильных полях, значительно возрастает. В результате существенно улучшаются усилительные и частотные характеристики прибора [В. Мокеров, Ю. Пожела, К. Пожела, В. Юцене. Гетероструктурный транзистор на квантовых точках с повышенной максимальной дрейфовой скоростью электронов. // ФТП, 2006, том 40, вып. 3, с. 367].
Недостатком аналога является отсутствие причинно-следственной связи между составом материала активной области гетероструктуры AlGaAs/GaAs/InAs/GaAs/InAs со сформированными квантовыми точками в слоях InAs, и прежде всего квантовой ямы GaAs, и характеристиками данного материала такими, как зонная структура и эффективные массы носителей, с экспериментально установленной повышенной скоростью дрейфа носителей
Figure 00000005
=2⋅108 см/с в канале GaAs. Представленная в данном аналоге модель «Вольт-амперные характеристики и крутизна транзистора с квантовыми точками» дает расчетное значение
Figure 00000005
=108 см/с, что приводит к току
Figure 00000006
=0,7 ма, который в два раза ниже экспериментальной величины тока 1,4 ма, которому соответствует скорость
Figure 00000005
=2⋅108 см/с.
В аналоге, учитывающим квантование моментов оптических фононов и увеличение дрейфовой скорости в слоистой гетероструктуре AlGaAs/GaAs/InAs/GaAs/InAs, удалось приблизить расчетное максимальное значение дрейфовой скорости электрона
Figure 00000007
к требуемой величине
Figure 00000005
=2⋅108 см/с [Ю.К. Пожела, В.Г. Мокеров. Большое повышение максимальной дрейфовой скорости электронов в канале полевого гетеротранзистора. // ФТП, 2006, том 40, вып. 3, с. 362-366]. При этом расчет производился по формуле
Figure 00000008
где Lopt=π/kopt=12,5 нм (kopt - момент электрона в материале GaAs с энергией оптического фонона
Figure 00000009
=36 мэВ,
Figure 00000010
,
где ω0 - частота оптического фонона; me - масса электрона;
Figure 00000011
- постоянная Планка);
Figure 00000012
- размер длины квантования (толщина слоя GaAs между квантовой точкой InAs и гетеропереходом),
Figure 00000012
≈4 нм.
Из формулы (2) следует
Figure 00000007
=2,15⋅108 см/с, что примерно соответствует
Figure 00000005
=2⋅108 см/с. Дальнейшее уменьшение размера длины квантования
Figure 00000012
приводит к еще большему увеличению расчетной максимальной дрейфовой скорости. Так, для структуры с размером
Figure 00000012
≈1 нм по формуле (2) получим субрелятивистскую скорость
Figure 00000007
≈3,1⋅109 см/с.
Следовательно, формула (2), как и формула (1), не обеспечивает ограничения на максимальное значение дрейфовой скорости носителей.
Аналог, представляющий собой гетероструктуру с введенными барьерами в виде квантовых точек в квантовой яме, выбираем в качестве прототипа.
Для гетероструктур на квантовых точках характерна полная температурная стабильность - независимость порового тока от температуры [Ж.И. Алферов. История и будущее полупроводниковых гетероструктур. // ФТП, 1998, том 32, №1, с. 12]. С другой стороны «… интервал энергий, в котором происходят квантовые флуктуации, не зависит от температуры. Это следует из соотношения неопределенности» [В.Ф. Гантмахер, В.Т. Долгополов. Квантовые фазовые переходы «локализованные - делокализованные электроны». // УФН, 2008, том 178, №1, с. 5].
Изложенное выше является обоснованием квантового ограничения на максимальное значение дрейфовой скорости носителей в канале гетеротранзистора на квантовых точках. А при учете квантовых флуктуаций дрейфовая скорость носителей должна определяться неопределенностью скорости внешних электронов атомов элементов Периодической системы, входящих в состав материала квантовой ямы гетероструктуры на квантовых точках.
Квантовое ограничение на максимальное значение дрейфовой скорости приводит к установлению причинно-следственной связи материала квантовой ямы и его характеристик со скоростью дрейфа носителей в канале.
Согласно микроскопическим флуктуационным подходам уравнение движения электрона в центральном поле для случая отрицательного собственного значения энергии Е имеет вид [Плахотник А.С. Электронные приборы сверхвысокой частоты. Классические и микроскопические флуктуационные методы повышения энергетических и качественных показателей: монография. - Владивосток: ТОВМИ им. С.О. Макарова ВУНЦ ВМФ «ВМА», 2011, 220 с. С. 207-209; Плахотник А.С. Основы микроскопической флуктуационной теории. Избранные труды Всероссийской конференции по проблемам науки и технологий. - Москва.: РАН, 2011, 154 с. С. 122-123]:
Figure 00000013
где
Figure 00000011
- постоянная Планка;
ψ - волновая функция;
me - масса элементарного заряда;
Figure 00000014
- оператор Лапласа;
Е - собственное значение энергии электрона;
е - заряд электрона;
V(r) - заданная функция, зависящая только от радиуса и определяющая потенциал поля, V(r)=Ze/(4πε0r);
r - радиус траектории движения заряда;
Z - атомный номер;
ε0 - диэлектрическая постоянная;
N - некоторое действительное число.
В радиальных волновых функциях формула (3) принимает вид
Figure 00000015
где ƒ(r) - радиальная волновая функция;
ƒ'(r) - первая производная радиальной волновой функции;
ƒ''(r) - вторая производная радиальной волновой функции.
Решение уравнения (4) дает собственные значения энергии электрона
Figure 00000016
где n - главное квантовое число;
Figure 00000017
- орбитальное квантовое число;
Nz - параметр флуктуации.
Находим параметр флуктуации Nz, приравнивая одно из решений (5) потенциалу ионизации Ez атома элемента Периодической системы,
Figure 00000018
где
Figure 00000019
- постоянная Ридберга,
Figure 00000020
С учетом параметра флуктуации Nz рассчитываем неопределенность скорости электрона на внешней орбите атома любого элемента
Figure 00000021
где rz - радиус атома с атомным номером Z.
В табл. 1 приведены данные по расчету параметра флуктуации Nz и неопределенности скорости электронов
Figure 00000022
на внешней орбите свободных атомов для ряда элементов согласно формулам (6) и (7).
Figure 00000023
Скорость дрейфа электронов в канале гетероструктуры на квантовых точках квантово ограничена неопределенностью скорости электронов на внешней орбите атомов квантовой ямы
Figure 00000024
табл. 1 и вычисляется по упрощенной формуле
Figure 00000025
где n - количество элементов материала квантовой ямы.
Для квантовой ямы GaAs неопределенность скорости электронов на внешней орбите атомов Ga
Figure 00000026
и As
Figure 00000027
находится из табл. 1, а скорость дрейфа электронов (8), учитывающая примерное равенство носителей в зоне проводимости, поступающих от атомов элементов материала квантовой ямы, равна
Figure 00000028
, что соответствует экспериментально установленной скорости дрейфа зарядов
Figure 00000005
=2⋅108 см/с с погрешностью 0,9%.
Установим причинно-следственную связь зонной структуры и эффективных масс носителей канала GaAs прототипа со скоростью дрейфа зарядов, формулы (7) и (8).
Зонная структура GaAs. Ширина запрещенной зоны при 300 К: Eg1=1,35 эВ; Eg2=1,43 эВ [Шалимова К.В. Физика полупроводников. - М.: Энергоатомиздат, 1985, 391 с. С. 88, 210, 380]; Eg3=1,424 эВ [https://ru.wikipedia Арсенид галлия]; в Г - долине
Figure 00000029
=1,519 эВ, в X - долине
Figure 00000030
=1,981 эВ, в L - долине
Figure 00000031
=1,815 эВ [Т.С. Шамирзаев. Полупроводниковые гетероструктуры первого рода с непрямой зоной проводимости. // ФТП, 2011, том 45, вып. 1, с. 97-103. С. 98.].
Эффективные массы электронов:
Figure 00000032
=0,07me [Шалимова К.В. Физика полупроводников. - М: Энергоатомиздат, 1985, 391 с. С. 380]; в Г - долине
Figure 00000001
(Г)=0,067me, в X - долине
Figure 00000033
(X)=1,3me,
Figure 00000034
(X)=0,23me, в L - долине
Figure 00000033
(L)=1,9me,
Figure 00000034
(L)=0,0754me [https://ru.wikipedia Арсенид галлия].
Эффективные массы дырок:
Figure 00000035
=0,45me,
Figure 00000036
=0,12me [Шалимова К.В. Физика полупроводников. - М.: Энергоатомиздат, 1985, 391 с. С. 380];
Figure 00000037
=0,082me [https://ru.wikipedia Арсенид галлия].
Согласно микроскопическим флуктуационным подходам применяем уравнение движения флуктуирующего электрона [Плахотник А.С. Неопределенность в пространственном заряде прибора сверхвысокой частоты и в измерении. // Успехи современной радиоэлектроники, 2009, с. 67-73. С. 69; Плахотник А.С. Электронные приборы сверхвысокой частоты. Классические и микроскопические флуктуационные методы повышения энергетических и качественных показателей: монография. - Владивосток: ТОВМИ им. С.О. Макарова ВУНЦ ВМФ «ВМА», 2011, 220 с. С. 118; Плахотник А.С. Основы микроскопической флуктуационной теории. Избранные труды Всероссийской конференции по проблемам науки и технологий. - Москва.: РАН, 2011, 154 с. С. 52]:
Figure 00000038
где ψ - волновая функция;
r - радиус траектории движения заряда, r=r(х, y, z, t);
t - момент времени;
i - мнимая единица;
V - скорость движения заряда, V=const.
Выражение в круглых скобках справа уравнения (9) позволяет рассчитать переменную скорость движения флуктуирующего электрона
Figure 00000039
где
Figure 00000040
Среднее значение соответствующей скоростям (10) кинетической энергии электрона равно
Figure 00000041
где
Figure 00000001
- эффективная масса электрона.
Расчет эффективной массы
Figure 00000001
для внешних электронов свободных атомов всех элементов Периодической системы с учетом формул (7) и (11) приводит к выражению
Figure 00000042
где Nz≡N* - некоторое действительное число; V≡
Figure 00000022
=const.
Случаю
Figure 00000043
выражения (12) соответствует формула скорости V≡
Figure 00000022
=const из выражения (11)
Figure 00000044
которая совпадает с формулой (7).
Случаю
Figure 00000045
выражения (12) соответствует формула скорости
Figure 00000046
которая также совпадает с формулой (7).
Результаты (13) и (14) доказывают, что, независимо от значения эффективной массы
Figure 00000001
, неопределенность скорости
Figure 00000022
для внешних электронов свободных атомов конкретного элемента величина постоянная.
Для внешних электронов связанных атомов элементов в простом веществе, либо в соединениях двух, трех и т.д. элементов в результате взаимодействия атомов эффективные массы
Figure 00000001
внешних электронов становятся отличными от значений (12). В этом случае
Figure 00000022
=const обеспечивается изменением эффективных параметров флуктуации
Figure 00000047
в формулах (13) и (14) соответственно изменению эффективных масс.
Для случая
Figure 00000001
>me
Figure 00000048
а в случая
Figure 00000001
<me
Figure 00000049
Когда эффективная масса
Figure 00000001
электрона становится отрицательной (
Figure 00000001
<0), то частица называется «дыркой» и ее неопределенность скорости
Figure 00000022
равна
Figure 00000050
а эффективные параметры флуктуации
Figure 00000047
рассчитываются по формуле
Figure 00000051
Обобщенная формула неопределенность скорости для случаев (13), (14) и (17) имеет вид
Figure 00000052
Обобщенная формула для эффективных параметров флуктуации равна
Figure 00000053
где знак «+» в выражении под радикалом соответствует случаю (
Figure 00000001
<0).
Связь зонной структуры и эффективных масс носителей квантовой ямы GaAs прототипа устанавливается для каждого элемента материала составной квантовой ямы в отдельности. Сначала по формулам (15), (16) и (18) рассчитываются эффективные параметры флуктуации
Figure 00000047
для установленных эффективных масс носителей. Затем рассчитывается ширина запрещенной зоны Eg для конкретного квантового состояния носителей по формуле
Figure 00000054
При расчетах также учитывается возможное изменение квантового состояния внешних электронов атома конкретного элемента в результате взаимодействия с другими атомами в кристалле. Некоторые расчеты зонной структуры GaAs представлены в таблицах 2-5.
Figure 00000055
Актуально решение и обратной задачи: расчет значения эффективной массы по известной ширине запрещенной зоны Eg.
Согласно табл. 2 для основного квантового состояния 4р внешних электронов атома Ga связь зонной структуры и эффективных масс носителей подтверждается в том числе хорошим совпадением с установленными данными по эффективным массам и ширине запрещенной зоны: строчки 3 и 4 - для L - долины, строчка 6 - для X - долины, строчка 7 - для
Figure 00000035
=0,45me и Eg2=1,43 эВ, Eg3=1,424 эВ.
Figure 00000056
Согласно табл. 3 для квантового состояния 5s внешних электронов атома Ga связь зонной структуры и эффективных масс носителей подтверждается в том числе хорошим совпадением с установленными данными по эффективным массам и ширине запрещенной зоны: строчка 1 - для
Figure 00000032
=0,07me и Eg2=1,43 эВ, Eg3=1,424 эВ, строчка 2 - для
Figure 00000001
(Г)=0,067me и Eg2=1,43 эВ, Eg3=1,424 эВ, и
Figure 00000029
=1,519 эВ, строчки 8 и 9 - для
Figure 00000036
=0,12me,
Figure 00000037
=0,082me и Eg2=1,43 эВ.
Figure 00000057
Figure 00000058
Согласно табл. 4 для квантового состояния 5d внешних электронов атома As связь зонной структуры и эффективных масс носителей подтверждается в том числе хорошим совпадением с установленными данными по эффективным массам и ширине запрещенной зоны: строчки 3 и 4 - для L - долины, строчка 6 - для X - долины.
Согласно табл. 5 для квантового состояния 5s внешних электронов атома As связь зонной структуры и эффективных масс носителей подтверждается в том числе хорошим совпадением с установленными данными по эффективным массам и ширине запрещенной зоны: строчки 3 и 4 - для L - долины.
Можно найти квантовые состояния, в которых всем установленным эффективным массам соединения GaAs соответствует конкретная ширина запрещенной зоны, например, Eg1=1,35 эВ (табл. 6 и 7).
Figure 00000059
Figure 00000060
В табл. 6 и 7 представлены данные расчета ширины запрещенной зоны Eg1=1,35 эВ [Шалимова К.В. Физика полупроводников. - М.: Энергоатомиздат, 1985, 391 с. С. 88] с учетом квантового состояния 7f внешних электронов атома Ga и с учетом квантового состояния 6р внешних электронов атома As.
Таким образом, установлена причинно-следственная связь между составом материала активной области гетероструктуры со сформированными квантовыми точками, и прежде всего квантовой ямы, и характеристиками материала квантовой ямы такими, как зонная структура и эффективные массы носителей, с экспериментально установленной повышенной скоростью дрейфа носителей в квантовой яме. Причем причинно-следственная связь материала квантовой ямы и его характеристик со скоростью дрейфа носителей в канале гетеротранзистора на квантовых точках определяет квантовое ограничение на максимальное значение дрейфовой скорости носителей. С помощью формул (7), (8), (13), (14), (17) и (19) выполнены расчеты, результаты которых (табл. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) указывают на зависимость скорости дрейфа носителей в составной квантовой яме от материала квантовой ямы и его характеристик, а также на зависимость неопределенности скорости внешних электронов атомов только от конкретного элемента Периодической системы.
Согласно табл. 1 и формулы (8) материал квантовой ямы GaAs гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками, например, InAlAs/GaAs/InAs/GaAs/InAs, обеспечивает повышенную квантово ограниченная дрейфовую скорость носителей
Figure 00000002
≈2,018⋅108 см/с. При этом гетероструктура с введенными барьерами в виде квантовых точек в составной квантовой яме GaAs может содержать один из широкозонных полупроводников из группы AlAs, ZnSe, InAlAs, AlGaAs, а барьеры могут быть реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe.
Подбором материала квантовой ямы InGaAs гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками, например, AlGaAs/InGaAs/InAs/InGaAs/InAs, с учетом неопределенности скорости внешних электронов атомов In, Ga и As (табл. 1) согласно формуле (8) обеспечивается повышенная квантово ограниченная дрейфовая скорость носителей
Figure 00000002
≈3,28⋅108 см/с. При этом гетероструктура с введенными барьерами в виде квантовых точек в составной квантовой яме InGaAs может содержать один из широкозонных полупроводников из группы AlAs, ZnSe, InAlAs, AlGaAs, а барьеры могут быть реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe.
Подбором материала квантовой ямы GaSb гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками, например, AlGaSb/GaSb/InSb/GaSb/InSb, с учетом неопределенности скорости внешних электронов атомов Ga и Sb (табл. 1) согласно формуле (8) обеспечивается повышенная квантово ограниченная дрейфовая скорость носителей
Figure 00000002
≈3,72⋅108 см/с. При этом гетероструктура с введенными барьерами в виде квантовых точек в составной квантовой яме GaSb может содержать один из полупроводников с большей шириной запрещенной зоны из группы AlSb, ZnTe, GaAsSb, AlGaSb, а барьеры могут быть реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe.
Подбором материала квантовой ямы CdSe гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками, например, ZnSe/CdSe/PbSe/CdSe/PbSe, с учетом неопределенности скорости внешних электронов атомов Cd и Se (табл. 1) согласно формуле (8) обеспечивается повышенная квантово ограниченная дрейфовая скорость носителей
Figure 00000002
≈5,21⋅108 см/с. При этом гетероструктура с введенными барьерами в виде квантовых точек в составной квантовой яме CdSe может содержать один из широкозонных полупроводников из группы ZnSe, ZnTe, CdS, а барьеры могут быть реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe.
Технической задачей заявленной полезной модели является разработка гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками, включающей такой материал составной квантовой ямы, который обеспечивает повышенную квантово ограниченную дрейфовую скорость носителей
Figure 00000002
, позволяющую значительно увеличить быстродействие и соответственно улучшить технические характеристики, такие, как энергетические параметры и частотные свойства прибора СВЧ.
Реализация указанной технической задачи заявленной полезной моделью обеспечивает следующий технический результат, являющийся суммой полученных технических эффектов:
- используется материал составной квантовой ямы гетероструктуры, состав которого и характеристики, в том числе зонная структура и эффективные массы носителей, обеспечивает повышенную квантово ограниченную дрейфовую скорость носителей
Figure 00000002
, увеличивающую быстродействие гетеротранзистора на квантовых точках;
- причинно-следственная связь материала составной квантовой ямы гетероструктуры и его характеристик со скоростью дрейфа носителей в канале гетеротранзистора на квантовых точках определяет квантовое ограничение на максимальное значение дрейфовой скорости носителей;
- подбором материала квантовой ямы GaAs гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками, например, InAlAs/GaAs/InAs/GaAs/InAs, с учетом неопределенности скорости внешних электронов атомов Ga и As (табл. 1) обеспечивается повышенная квантово ограниченная дрейфовая скорость носителей
Figure 00000002
≈2,018⋅108 см/с;
- гетероструктура с введенными барьерами в виде квантовых точек в составной квантовой яме GaAs содержит один из широкозонных полупроводников из группы AlAs, ZnSe, InAlAs, AlGaAs, а барьеры реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe;
- подбором материала квантовой ямы InGaAs гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками, например, AlGaAs/InGaAs/InAs/InGaAs/InAs, с учетом неопределенности скорости внешних электронов атомов In, Ga и As (табл. 1) обеспечивается повышенная квантово ограниченная дрейфовая скорость носителей
Figure 00000002
≈3,28⋅108 см/с;
- гетероструктура с введенными барьерами в виде квантовых точек в составной квантовой яме InGaAs содержит один из широкозонных полупроводников из группы AlAs, ZnSe, InAlAs, AlGaAs, а барьеры реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe;
- подбором материала квантовой ямы GaSb гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками, например, AlGaSb/GaSb/InSb/GaSb/InSb, с учетом неопределенности скорости внешних электронов атомов Ga и Sb (табл. 1) обеспечивается повышенная квантово ограниченная дрейфовая скорость носителей
Figure 00000002
≈3,72⋅108 см/с;
- гетероструктура с введенными барьерами в виде квантовых точек в составной квантовой яме GaSb содержит один из полупроводников с большей шириной запрещенной зоны из группы AlSb, ZnTe, GaAsSb, AlGaSb, а барьеры реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe;
- подбором материала квантовой ямы CdSe гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками, например, ZnSe/CdSe/PbSe/CdSe/PbSe, с учетом неопределенности скорости внешних электронов атомов Cd и Se (табл. 1) обеспечивается повышенная квантово ограниченная дрейфовая скорость носителей
Figure 00000002
≈5,21⋅108 см/с;
- гетероструктура с введенными барьерами в виде квантовых точек в составной квантовой яме CdSe содержит один из широкозонных полупроводников из группы ZnSe, ZnTe, CdS, а барьеры реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe;
- конструктивная особенность гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками состоит в использовании n≥2 барьеров в виде квантовых точек, введенных в составную квантовую яму, что образует n≥2 канальных слоев, обеспечивающих реализацию повышенной квантово ограниченной дрейфовой скорости носителей и дополнительное повышение выходной мощности за счет увеличения количества канальных слоев, которое, как и максимальное значение n, ограничивается тепловым режимом работы прибора или техническим заданием на выходную мощность.
Для достижения указанного технического результата предложена «Гетероструктура с составной активной областью с квантовыми точками», содержащая введенные барьеры в виде квантовых точек в квантовой яме.
Принципиальным отличием предлагаемой гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками от прототипа является то, что используется материал составной квантовой ямы, состав которого и характеристики, в том числе зонная структура и эффективные массы носителей, обеспечивают повышенную квантово ограниченную дрейфовую скорость носителей
Figure 00000002
, вычисляемую по упрощенной формуле (8)
Figure 00000061
где n - количество элементов материала квантовой ямы;
Figure 00000024
=
Figure 00000022
- неопределенность скорости движения электронов в центральном поле на внешней орбите свободных атомов элементов (табл. 1), входящих в состав материала квантовой ямы, причем движение электронов соответствует уравнению движения в радиальных волновых функциях (4)
Figure 00000062
где ƒ(r) - радиальная волновая функция;
ƒ'(r) - первая производная радиальной волновой функции;
ƒ''(r) - вторая производная радиальной волновой функции;
Figure 00000011
- постоянная Планка;
me - масса элементарного заряда;
Е - собственное значение энергии электрона;
е - заряд электрона;
V(r) - заданная функция, зависящая только от радиуса и определяющая потенциал поля, V(r)=Ze/(4πε0r);
r - радиус траектории движения заряда;
Z - атомный номер;
ε0 - диэлектрическая постоянная;
N - некоторое действительное число,
а решение уравнения движения в радиальных волновых функциях дает собственные значения энергии электрона (5)
Figure 00000063
где n - главное квантовое число;
Figure 00000017
- орбитальное квантовое число;
Nz - параметр флуктуации,
причем одно из решений приравнивается потенциалу ионизации Ez атома элемента Периодической системы (6)
Figure 00000064
где
Figure 00000019
- постоянная Ридберга,
Figure 00000065
для нахождения параметра флуктуации Nz и соответствующей неопределенности скорости движения электронов
Figure 00000022
на внешней орбите свободных атомов элементов (7)
Figure 00000066
где rz - радиус атома с атомным номером Z,
причем неопределенность скорости движения электронов
Figure 00000022
=const для конкретного элемента, независимо от эффективной массы носителя, которую определяют на основании анализа уравнения движения флуктуирующего электрона (9)
Figure 00000067
где ψ - волновая функция;
r - радиус траектории движения заряда, r=r(х, y, z, t);
t - момент времени;
i - мнимая единица;
Figure 00000014
- оператор Лапласа;
V - скорость движения заряда, V=const,
а выражение в круглых скобках справа уравнения позволяет рассчитать переменные скорости движения флуктуирующего электрона (10)
Figure 00000068
где
Figure 00000069
при этом указанным скоростям соответствуют средние значения кинетической энергии электрона (11)
Figure 00000070
где
Figure 00000001
- эффективная масса электрона;
V≡
Figure 00000022
,
а обобщенная формула неопределенности скорости
Figure 00000022
для различных значений эффективной массы носителей (
Figure 00000001
>me,
Figure 00000001
<me,
Figure 00000001
=0,
Figure 00000001
<0) имеет вид (19)
Figure 00000071
где
Figure 00000047
- эффективный параметр флуктуации носителей,
при этом обобщенная формула для эффективных параметров флуктуации носителей равна (20)
Figure 00000072
где знак «+» в выражениях (19) и (20) под радикалом соответствует случаю
Figure 00000001
<0, а связь зонной структуры и эффективных масс носителей квантовой ямы устанавливается для каждого элемента материала составной квантовой ямы в отдельности путем расчета ширины запрещенной зоны Eg для конкретного квантового состояния носителей по формуле (21)
Figure 00000073
Дополнительными отличиями является то, что подбором материала квантовой ямы GaAs гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками, например, InAlAs/GaAs/InAs/GaAs/InAs, с учетом неопределенности скорости внешних электронов атомов Ga и As (табл. 1) обеспечивается повышенная квантово ограниченная дрейфовая скорость носителей
Figure 00000002
≈2,018⋅108 см/с, а гетероструктура с введенными барьерами в виде квантовых точек в составной квантовой яме GaAs содержит один из широкозонных полупроводников из группы AlAs, ZnSe, InAlAs, AlGaAs, а барьеры реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe.
Подбором материала квантовой ямы InGaAs гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками, например, AlGaAs/InGaAs/InAs/InGaAs/InAs, с учетом неопределенности скорости внешних электронов атомов In, Ga и As (табл. 1) обеспечивается повышенная квантово ограниченная дрейфовая скорость носителей
Figure 00000002
≈3,28⋅108 см/с, а гетероструктура с введенными барьерами в виде квантовых точек в составной квантовой яме InGaAs содержит один из широкозонных полупроводников из группы AlAs, ZnSe, InAlAs, AlGaAs, а барьеры реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe.
Подбором материала квантовой ямы GaSb гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками, например, AlGaSb/GaSb/InSb/GaSb/InSb, с учетом неопределенности скорости внешних электронов атомов Ga и Sb (табл. 1) обеспечивается повышенная квантово ограниченная дрейфовая скорость носителей
Figure 00000002
≈3,72⋅108 см/с, а гетероструктура с введенными барьерами в виде квантовых точек в составной квантовой яме GaSb содержит один из полупроводников с большей шириной запрещенной зоны из группы AlSb, ZnTe, GaAsSb, AlGaSb, а барьеры реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe.
Подбором материала квантовой ямы CdSe гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками, например, ZnSe/CdSe/PbSe/CdSe/PbSe, с учетом неопределенности скорости внешних электронов атомов Cd и Se (табл. 1) обеспечивается повышенная квантово ограниченная дрейфовая скорость носителей
Figure 00000002
≈5,21⋅108 см/с, а гетероструктура с введенными барьерами в виде квантовых точек в составной квантовой яме CdSe содержит один из широкозонных полупроводников из группы ZnSe, ZnTe, CdS, а барьеры реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe.
Другими дополнительными отличиями является то, что конструктивная особенность гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками состоит в использовании n≥2 барьеров в виде квантовых точек, введенных в составную квантовую яму, что образует n≥2 канальных слоев.
Именно наличие в заявленной полезной модели общих отличительных и дополнительных отличительных признаков позволяет изготавливать СВЧ гетеротранзисторы на квантовых точках и монолитные интегральные схемы с высоким быстродействием и соответственно улучшенными энергетическими параметрами и частотными характеристиками.
Гетероструктура с составной активной областью с квантовыми точками включает буферный слой из широкозонного полупроводника, или полупроводника с большей шириной запрещенной зоны, чем ширина запрещенной зоны материала составной квантовой ямы.
Гетероструктура с составной квантовой ямой GaAs содержит один из широкозонных полупроводников из группы AlAs, ZnSe, InAlAs, AlGaAs, a барьеры реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe.
Гетероструктура с составной квантовой ямой InGaAs содержит один из широкозонных полупроводников из группы AlAs, ZnSe, InAlAs, AlGaAs, a барьеры реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe.
Гетероструктура с составной квантовой ямой GaSb содержит один из полупроводников с большей шириной запрещенной зоны из группы AlSb, ZnTe, GaAsSb, AlGaSb, а барьеры реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe.
Гетероструктура с составной квантовой ямой CdSe содержит один из широкозонных полупроводников из группы ZnSe, ZnTe, CdS, а барьеры реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe.
Составная активная область состоит из n≥2 канальных слоев, в каждый из которых входит слой из материала составной квантовой ямы и слой со сформированными квантовыми точками. Толщина слоя из материала составной квантовой ямы от 2 до 5 нм. Толщина слоя со сформированными квантовыми точками в пределах от 1 до 3 нм, концентрация квантовых точек большая, выше 3⋅1010 см-2. Суммарная толщина составной активной области с квантовыми точками зависит от числа n≥2 канальных слоев, обеспечивающих реализацию повышенной квантово ограниченной дрейфовой скорости носителей и дополнительное повышение выходной мощности за счет увеличения количества канальных слоев, которое, как и максимальное значение n, ограничивается тепловым режимом работы прибора или техническим заданием на выходную мощность.
Установленная причинно-следственная связь материала квантовой ямы и его характеристик со скоростью дрейфа носителей в канале гетеротранзистора на квантовых точках определяет квантовое ограничение на максимальное значение дрейфовой скорости носителей. Например, составная квантовая яма GaAs обеспечивает повышенную квантово ограниченную дрейфовую скорость носителей
Figure 00000002
≈2,018⋅108 см/с, квантовая яма InGaAs -
Figure 00000002
≈3,28⋅108 см/с, квантовая яма GaSb -
Figure 00000002
≈3,72⋅108 см/с, квантовая яма CdSe -
Figure 00000002
≈5,21⋅108 см/с. Условием реализации указанной дрейфовой скорости носителей является исключение рассеяния на оптических фононах, снижающего величину дрейфовой скорости. Для этого вводятся в составную квантовую яму барьеры в виде квантовых точек, которые ионизируются и поляризуются в продольном электрическом поле источника питания и способствуют, в том числе, движению носителей в продольном направлении. Увеличение числа канальных слоев n>2 приводит к дополнительному повышению выходной мощности.
Заявленная полезная модель «Гетероструктура с составной активной областью с квантовыми точками» является новым, не использованным в науке и технике до даты приоритета заявленной полезной модели, устройством для изготовления СВЧ гетеротранзисторов на квантовых точках и монолитных интегральных схем с высоким быстродействием и соответственно улучшенными энергетическими параметрами и частотными характеристиками. Заявленная полезная модель обладает следующими достоинствами:
- используется материал составной квантовой ямы, состав которого и характеристики, в том числе зонная структура и эффективные массы носителей, обеспечивает повышенную квантово ограниченную дрейфовую скорость носителей
Figure 00000002
, увеличивающую быстродействие гетеротранзистора на квантовых точках;
- подбором материала квантовой ямы GaAs гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками, например, InAlAs/GaAs/InAs/GaAs/InAs, с учетом неопределенности скорости внешних электронов атомов Ga и As обеспечивается повышенная квантово ограниченная дрейфовая скорость носителей
Figure 00000002
≈2,018⋅108 см/с;
- гетероструктура с введенными барьерами в виде квантовых точек в составной квантовой яме GaAs содержит один из широкозонных полупроводников из группы AlAs, ZnSe, InAlAs, AlGaAs, а барьеры реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe;
- подбором материала квантовой ямы InGaAs гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками, например, AlGaAs/InGaAs/InAs/InGaAs/InAs, с учетом неопределенности скорости внешних электронов атомов In, Ga и As обеспечивается повышенная квантово ограниченная дрейфовая скорость носителей
Figure 00000002
≈3,28⋅108 см/с;
- гетероструктура с введенными барьерами в виде квантовых точек в составной квантовой яме InGaAs содержит один из широкозонных полупроводников из группы AlAs, ZnSe, InAlAs, AlGaAs, а барьеры реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe;
- подбором материала квантовой ямы GaSb гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками, например, AlGaSb/GaSb/InSb/GaSb/InSb, с учетом неопределенности скорости внешних электронов атомов Ga и Sb обеспечивается повышенная квантово ограниченная дрейфовая скорость носителей
Figure 00000002
≈3,72⋅108 см/с;
- гетероструктура с введенными барьерами в виде квантовых точек в составной квантовой яме GaSb содержит один из полупроводников с большей шириной запрещенной зоны из группы AlSb, ZnTe, GaAsSb, AlGaSb, а барьеры реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe;
- подбором материала квантовой ямы CdSe гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками, например, ZnSe/CdSe/PbSe/CdSe/PbSe, с учетом неопределенности скорости внешних электронов атомов Cd и Se обеспечивается повышенная квантово ограниченная дрейфовая скорость носителей
Figure 00000002
≈5,21⋅108 см/с;
- гетероструктура с введенными барьерами в виде квантовых точек в составной квантовой яме CdSe содержит один из широкозонных полупроводников из группы ZnSe, ZnTe, CdS, а барьеры реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe;
- конструктивная особенность составной активной области гетеротранзистора на квантовых точках состоит в использовании n≥2 барьеров в виде квантовых точек, введенных в составную квантовую яму, что образует n≥2 канальных слоев.
Заявленная полезная модель промышленно применима, так как для ее реализации используются широко известные материалы и технологии производства СВЧ гетероструктур гетеротранзисторов и монолитных интегральных схем.

Claims (58)

1. Гетероструктура с составной активной областью с квантовыми точками, содержащая введенные барьеры в виде квантовых точек в квантовой яме, отличающаяся тем, что используется материал составной квантовой ямы, состав которого и характеристики, в том числе зонная структура и эффективные массы носителей, обеспечивают повышенную квантово-ограниченную дрейфовую скорость носителей
Figure 00000074
, вычисляемую по упрощенной формуле
Figure 00000075
где n - количество элементов материала квантовой ямы;
Figure 00000076
- неопределенность скорости движения электронов в центральном поле на внешней орбите свободных атомов элементов, входящих в состав материала квантовой ямы, причем движение электронов соответствует уравнению движения в радиальных волновых функциях
Figure 00000077
где ƒ(r) - радиальная волновая функция;
ƒ'(r) - первая производная радиальной волновой функции;
ƒ''(r) - вторая производная радиальной волновой функции;
Figure 00000078
- постоянная Планка;
mе - масса элементарного заряда;
Е - собственное значение энергии электрона;
е - заряд электрона;
V(r) - заданная функция, зависящая только от радиуса и определяющая потенциал поля, V(r)=Ze/(4πε0r);
r - радиус траектории движения заряда;
Z - атомный номер;
ε0 - диэлектрическая постоянная;
N - некоторое действительное число,
а решение уравнения движения в радиальных волновых функциях дает собственные значения энергии электрона
Figure 00000079
где n - главное квантовое число;
Figure 00000080
- орбитальное квантовое число;
Nz - параметр флуктуации,
причем одно из решений приравнивается потенциалу ионизации Ez атома элемента Периодической системы
Figure 00000081
где
Figure 00000082
- постоянная Ридберга,
Figure 00000083
для нахождения параметра флуктуации Nz и соответствующей неопределенности скорости движения электронов
Figure 00000084
на внешней орбите свободных атомов элементов
Figure 00000085
где rz - радиус атома с атомным номером Z,
причем неопределенность скорости движения электронов
Figure 00000084
=const для конкретного элемента, независимо от эффективной массы носителя, которую определяют на основании анализа уравнения движения флуктуирующего электрона
Figure 00000086
где Ψ - волновая функция;
r - радиус траектории движения заряда, r=r(х, y, z, t);
t - момент времени;
i - мнимая единица;
∇2 - оператор Лапласа;
V - скорость движения заряда, V=const,
а выражение в круглых скобках справа уравнения позволяет рассчитать переменные скорости движения флуктуирующего электрона
Figure 00000087
где
Figure 00000088
при этом указанным скоростям соответствуют средние значения кинетической энергии электрона
Figure 00000089
где
Figure 00000090
- эффективная масса электрона;
Figure 00000091
а обобщенная формула неопределенности скорости
Figure 00000084
для различных значений эффективной массы носителей (
Figure 00000092
Figure 00000093
) имеет вид
Figure 00000094
где
Figure 00000095
- эффективный параметр флуктуации носителей, при этом обобщенная формула для эффективных параметров флуктуации носителей равна
Figure 00000096
где знак «+» в выражениях под радикалом соответствует случаю
Figure 00000093
, а связь зонной структуры и эффективных масс носителей квантовой ямы устанавливается для каждого элемента материала составной квантовой ямы в отдельности путем расчета ширины запрещенной зоны Eg для конкретного квантового состояния носителей по формуле
Figure 00000097
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что подбором материала квантовой ямы GaAs гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками, например, InAlAs/GaAs/InAs/GaAs/InAs, с учетом неопределенности скорости внешних электронов атомов Ga и As обеспечивается повышенная квантово-ограниченная дрейфовая скорость носителей
Figure 00000098
см/с.
3. Устройство по пп. 1, 2, отличающееся тем, что гетероструктура с введенными барьерами в виде квантовых точек в составной квантовой яме GaAs содержит один из широкозонных полупроводников из группы AlAs, ZnSe, InAlAs, AlGaAs, а барьеры реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что подбором материала квантовой ямы InGaAs гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками, например, AlGaAs/InGaAs/InAs/InGaAs/InAs, с учетом неопределенности скорости внешних электронов атомов In, Ga и As обеспечивается повышенная квантово-ограниченная дрейфовая скорость носителей
Figure 00000099
см/с.
5. Устройство по пп. 1, 4, отличающееся тем, что гетероструктура с введенными барьерами в виде квантовых точек в составной квантовой яме InGaAs содержит один из широкозонных полупроводников из группы AlAs, ZnSe, InAlAs, AlGaAs, а барьеры реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe.
6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что подбором материала квантовой ямы GaSb гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками, например, AlGaSb/GaSb/InSb/GaSb/InSb, с учетом неопределенности скорости внешних электронов атомов Ga и Sb обеспечивается повышенная квантово-ограниченная дрейфовая скорость носителей
Figure 00000100
см/с.
7. Устройство по пп. 1, 6, отличающееся тем, что гетероструктура с введенными барьерами в виде квантовых точек в составной квантовой яме GaSb содержит один из полупроводников с большей шириной запрещенной зоны из группы AlSb, ZnTe, GaAsSb, AlGaSb, а барьеры реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe.
8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что подбором материала квантовой ямы CdSe гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками, например, ZnSe/CdSe/PbSe/CdSe/PbSe, с учетом неопределенности скорости внешних электронов атомов Cd и Se обеспечивается повышенная квантово-ограниченная дрейфовая скорость носителей
Figure 00000101
см/с.
9. Устройство по пп. 1, 8, отличающееся тем, что гетероструктура с введенными барьерами в виде квантовых точек в составной квантовой яме CdSe содержит один из широкозонных полупроводников из группы ZnSe, ZnTe, CdS, а барьеры реализованы на базе одного типа квантовых точек из группы InAs, InSb, PbSe, PbS, PbTe, SnTe.
10. Устройство по пп. 1-9, отличающееся тем, что конструктивная особенность гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками состоит в использовании n≥2 барьеров в виде квантовых точек, введенных в составную квантовую яму, что образует n≥2 канальных слоев.
RU2018117806U 2018-05-14 2018-05-14 Гетероструктура с составной активной областью с квантовыми точками RU182092U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018117806U RU182092U1 (ru) 2018-05-14 2018-05-14 Гетероструктура с составной активной областью с квантовыми точками

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018117806U RU182092U1 (ru) 2018-05-14 2018-05-14 Гетероструктура с составной активной областью с квантовыми точками

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU182092U1 true RU182092U1 (ru) 2018-08-03

Family

ID=63142034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018117806U RU182092U1 (ru) 2018-05-14 2018-05-14 Гетероструктура с составной активной областью с квантовыми точками

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU182092U1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3982207A (en) * 1975-03-07 1976-09-21 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Quantum effects in heterostructure lasers
RU113071U1 (ru) * 2011-10-12 2012-01-27 Дмитрий Сергеевич Пономарев ПОЛУПРОВОДНИКОВАЯ НАНОГЕТЕРОСТРУКТУРА In0.52Al0.48As/InXGa1-XAs C СОСТАВНОЙ АКТИВНОЙ ОБЛАСТЬЮ In0.53Ga0.47As/InAs/In0.53Ga0.47As/InAs/In0.53Ga0.47As C ДВУМЯ ВСТАВКАМИ InAs
EA018300B1 (ru) * 2012-09-07 2013-06-28 Ооо "Лед Микросенсор Нт" ГЕТЕРОСТРУКТУРА НА ОСНОВЕ ТВЁРДОГО РАСТВОРА GaInAsSb, СПОСОБ ЕЁ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И СВЕТОДИОД НА ОСНОВЕ ЭТОЙ ГЕТЕРОСТРУКТУРЫ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3982207A (en) * 1975-03-07 1976-09-21 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Quantum effects in heterostructure lasers
RU113071U1 (ru) * 2011-10-12 2012-01-27 Дмитрий Сергеевич Пономарев ПОЛУПРОВОДНИКОВАЯ НАНОГЕТЕРОСТРУКТУРА In0.52Al0.48As/InXGa1-XAs C СОСТАВНОЙ АКТИВНОЙ ОБЛАСТЬЮ In0.53Ga0.47As/InAs/In0.53Ga0.47As/InAs/In0.53Ga0.47As C ДВУМЯ ВСТАВКАМИ InAs
EA018300B1 (ru) * 2012-09-07 2013-06-28 Ооо "Лед Микросенсор Нт" ГЕТЕРОСТРУКТУРА НА ОСНОВЕ ТВЁРДОГО РАСТВОРА GaInAsSb, СПОСОБ ЕЁ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И СВЕТОДИОД НА ОСНОВЕ ЭТОЙ ГЕТЕРОСТРУКТУРЫ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
А.С. Плахотник, Расчет кинетических коэффициентов для флуктуирующего электрона в полупроводнике, Известия вузов России, Радиоэлектроника, вып. 6, стр. 71-76, 2007. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ismail et al. Surface‐superlattice effects in a grating‐gate GaAs/GaAlAs modulation doped field‐effect transistor
Litvinov Electron spin splitting in polarization-doped group-III nitrides
Ghatak et al. Simple Theoretical Analysis of the Fowler–Nordehim Field Emission from Quantum Confined Optoelectronic Materials
Safonov et al. Electron effective masses, nonparabolicity and scattering times in one side delta-doped PHEMT AlGaAs/InGaAs/GaAs quantum wells at high electron density limit
RU182092U1 (ru) Гетероструктура с составной активной областью с квантовыми точками
RU2681661C1 (ru) Гетероструктура с составной активной областью с квантовыми точками
Singh et al. Comparative simulation of GaAs and GaN based double barriers-resonant tunneling diode
Förster Resonant tunneling diodes: The effect of structural properties on their performance
Chugh et al. Sheet carrier concentration and current–voltage analysis of Al 0.15 Ga 0.85 N/GaN/Al 0.15 Ga 0.85 N double heterostructure HEMT incorporating the effect of traps
Palanichamy et al. Design and Analyze the Effect of Hetero Material and Dielectric on TFET with Dual Work Function Engineering
Fujimatsu et al. 71 mV/dec of sub-threshold slope in vertical tunnel field-effect transistors with GaAsSb/InGaAs heterostructure
Arora et al. Effect of electric-field-induced mobility degradation on the velocity distribution in a sub-mu m length channel of InGaAs/AlGaAs heterojunction MODFET
Caruso et al. Simulation analysis of III–V n-MOSFETs: Channel materials, Fermi level pinning and biaxial strain
JP5580138B2 (ja) 電界効果トランジスタ
Gowthaman et al. InP/AlGaAs based CSDG MOSFET with Au/Pt Gate materials for high frequency/hybrid applications
Goswami et al. Nanoscale III–V on Si-based junctionless tunnel transistor for EHF band applications
Prakash et al. Drift diffusion modelling of three branch junction (TBR) based nano-rectifier
RU155420U1 (ru) Р-НЕМТ ТРАНЗИСТОРНАЯ ГЕТЕРОСТРУКТУРА С СОСТАВНЫМ ДОНОРНЫМ СЛОЕМ, СОДЕРЖАЩИМ НАНОБАРЬЕРЫ AlAs
Verreck et al. Built-in sheet charge as an alternative to dopant pockets in tunnel field-effect transistors
Panda et al. Analysing structural asymmetry on the nonmonotonic electron mobility of pseudomorphic heterojunction field effect transistors
Martin et al. Optimization of 3D-SMODFETs on GaAs and InP substrates with a simple analytical model
Degtyarev et al. Numerical analysis of the spin-orbit coupling parameters in III-V quantum wells using 8-band Kane model and finite-difference method
Sahoo et al. Effect of Intersubband Interaction on Non-Linear Electron Mobility in Asymmetric AlGaAs Parabolic Double Quantum Well Structure
Guarin Castro Charge carrier dynamics and optoelectronic properties in quantum tunneling heterostructures
Böer et al. Carrier Transport in Low-Dimensional Semiconductors

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200515