Kvant o'rasidagi elektronlarni minizo’nalar aro o’ptik otishlar

§3. Галлий арсенид - алюминий арсенид тизимидаги гетероўтишлар.

Ҳоссалари идеал гетероўтиш хоссаларига яқин бўлган n-p ўтишлар олишда жуфт материаллар кўп шартларни қаноатлантириши керак. Гетероўтиш ҳосил қилаётган ҳар иккала материалларнинг механик хоссалари, кристаллохимик, термик хусусиятлари ва энергетик структуралари бир – бирига яқин бўлиши керак. Гетероўтиш олиш учун материалларни танлашда, асосан, уларнинг қуйидаги параметрларига эътибор берилади: кристал панжара доимийси ва чизиқли кенгайиш коэффициенти; тақиқланган зона кенглиги ва электрон мойиллик: диэлектрик киритувчанлик ва синдириш коэффициенти. Кристал панжара параметрларининг мос келмаслиги гетероўтиш чегарасида дефектлар ҳосил бўлишининг асосий сабаби ҳисобланади.

1-жадвал

Яримўтказгичли Материал параметрлари
Тақиқланган зона кенглиги, 300^0К да, эВ	1,427	2,16
Эффектив массаси электронлар коваклар	0,066 0,04	0,11 0,4
Электрон ва ковакларни харакатчанлиги, 300^0К да, см^2/В сек	10 000 400	1000 100
Диэлектрик киритувчанлик Паст частоталарда Юқори частоталарда	10,9 11,0	13,1 8,5
Панжара доимийси	5,654	5,661
Температуравий чизиқли кенгайиш коэффициенти, 10^-6 С^-1	5,8	5,2
Электрон мойиллиги, эВ	4,07	-
Эриш температураси, ^0К	1511	1973
Зичлиги, г/см^3	5,316	3,6

Гетероўтишларни тайёрлашда ярим ўтказгичли бирикмалар ва улар асосидаги қаттиқ қотишмаларини қўллаш кристал панжара параметрлари орасидаги фарқнинг камайишига олиб келади.

15-расм. қаттиқ қотишмада тақиқланган зона кенглигининг қотишма таркибига боғлиқлиги.

Биринчи марта академик Ж.И.Алферов бошчилигидаги лабораторияда суюқ фазадан йўналишли ўстириш методи билан галлий арсенид ва қаттиқ қотишма Al_xGa_1-xAs (15-расм) тизимида хоссалари “идеал” гетероўтишга яқин бўлган гетероўтишлар олинган.

Гетероўтиш асосидаги ярим ўтказгичли қурилмаларда, асосан, ва ишлатилади. Шунинг учун бу қурилмаларнинг кўп параметрлари ва характеристикалари ва хоссаларига боғлиқ бўлади. 1-жадвалда ва ларнинг асосий параметрлари келтирилган.
Галлий арсенид – алюминий арсенид тизимидаги p-n ва n-p гетероўтишларнинг зона энергетик диаграммалари 16-расмда кўрсатилган.