Материалы и методы нанотехнологий : учебное пособие

глава 2. Получение компактных двумерных и трехмерных наноматериалов
пользуют твердые растворы системы AlAs-GaAs, т. к. арсениды алюми-
ния и галлия имеют почти одинаковые параметры решетки. В этом 
случае монокристаллы GaAs являются идеальной подложкой для вы-
ращивания на ней гетероструктур. Другой естественной подложкой 
является InP, которая применяется в комбинации с твердыми раство-
рами GaAs-InAs, AlAs-AlSb и др.
Прорыв в создании тонкослойных гетероструктур произошел с по-
явлением технологии выращивания тонких слоев. Для получения гете-
роструктур применяется три метода: жидкофазная эпитаксия (ЖФЭ), 
химическое осаждение из газовой фазы (ХОГФ) и молекулярно-лу-
чевая эпитаксия (МЛЭ). В наиболее широко используемом методе 
ЖФЭ осаждение эпитаксиального слоя происходит из раствора-рас-
плава, который находится в контакте с поверхностью подложки (для 
A
III
B
V
растворитель чаще всего элемент III группы). Метод ХОГФ при-
меняется в основном для выращивания эпитаксиальных гетерострук-
тур на основе полупроводников A
III
B
V
. В методе МЛЭ эпитаксиальные 
слои выращиваются осаждением на подложке атомов и молекул, по-
токи которых формируются в сверхвысоком вакууме.
При переходе к наноразмерной шкале скачки зон на гетероперехо-
дах можно использовать для ограничения (конфайнмент) движения 
носителей заряда, и в этом случае определяющую роль будут играть 
размерные квантовые эффекты, т. е. будет иметь место размерное 
квантование. При уменьшении объема какого-либо вещества по од-
ной, двум или трем координатам до размеров нанометрового масшта-
ба на гетеропереходах возникают композиции из объектов с кванто-
выми ямами, нитями (проволоками), точками. 
Квантовая яма 
— это объект, в котором движение носителей за-
ряда ограничено в одном направлении и носители заряда являются 
двумерными. Основные физические явления в квантовых ямах — раз-
мерное квантование электронного спектра, квантовый эффект Холла 
(целочисленный и дробный).