Sharof rashidov nomidagi samarqand davlat universiteti fizika fakulteti

Ust panjaralar va ularning turlari
U st panjaralar - bu bir yo'nalishda o'zgarib turadigan yarimo'tkazgichlarning yupqa qatlamlaridan tashkil topgan davriy tuzilish bo'lib, ularning tarkibi yoki o'tkazuvchanligi turlicha bo'ladi. 1-rasmda odatiy yarimo'tkazuvchli ust panjara ko'rsatilgan. Ust panjara davri kristall panjara doimiyligidan ancha yuqori, ammo elektronlarning erkin yugurish yo'lidan qisqa. Bunday struktura, kristall panjaraning davriy potentsialiga qo'shimcha ravishda, yarimo'tkazgichning potentsiali deb ataladigan yarimo'tkazgichlarning alternativ qatlamlari tufayli qo'shimcha potentsialga ega. Sust panjara potensialining mavjudligi dastlabki yarim o'tkazgichlarning zonali energetik strukturasini sezilarli darajada o'zgartiradi.
Ust panjara – bu shunday kristall tuzulmalarki, ular kristall panjara davriy potensialidan tashqari davri kristall panjara doimiysidan sezilarli katta bo’lgan, ammo nanomasshtabga to’g’ri keluvchi boshqa davriy potensialga ega bo’ladi.
Hozirgi paytda yarimo’tkazgichli ust panjaralar nisbatan kengroq qo’llanilmoqda. Ular tarkibi yoki o’tkazuvchanlik turi bilan farq qiluvchi va ketma-ket joylashgan ikkita yarimo’tkazgich qatlamidan tarkib topgan bo’ladi. Masalan, ust panjaralar ixtiyoriy tarkibli va qalinlikdagi, ketma-ket joylashgan qatlamlarni o’stirish imkoniyatiga ega bo’lgan molekulyar nurli epitaksiya (MNE) texnologiyasi yordamida olinmoqda. Qatlamlarning qaytarilish davri bir necha nanometrdan tortib o’n nanometrgacha bo’lishi mumkin. Solishtirish uchun Si va GaAs kristallari panjaralari doimiysi qiymatiga e’tiborni qaratamiz. Bu kristallar panjara doimiysi taxminan 0.5 nm ga teng.
Ust panjaralar quyidagi turlarga ajratiladi:

1. 
   Kompozision ust panjaralar – bu tarkibi va taqiqlangan zonasi kengligi turlicha, ammo panjara doimiylari bir-biriga yaqin bo’lgan, ketma-ket joylashgan geterotuzulmalardir. Kompozision ust panjaralarga misol tariqasida quyidagi geterotuzulmalar qatorini keltirish mumkin: ZnS-Zn--Se, Al_xGa_1-xAs-GaAs, In_xGaAs_1-xAs-GaAs; In_xGaAs_1-xAs-InPva hokazolar. Bu yerda qo’shimcha davriy potensial taqiqlangan zonaning davriy o’zgarishi hisobidan hosil qilinadi.
   
2. 
   Legirlangan ust panjaralar – bu aynan bitta yarimo’tkazgich materialining n- va p- tipli o’tkazuvchanlikka ega bo’lgan qatlamlarining davriy ketma-ketligidir. n- qatlamdagi donorlar o’z elektronlarini beradilar va undan keyin ular p- qatlamdagi akseptorlar bilan bog’lanadilar. Qo’shimcha davriy potensial ionlashgan akseptorlar va donorlar tomonidan hosil qilinadi.
   
3. 
   Spin ust panjaralar – bir xil yarimo’tkazgich qatlamlarning davriy almashinishi natijasida hosil bo’ladi. Bunda bitta qatlam magnitlanmagan aralashma bilan legirlanadi, boshqasi esa magnitlangan bo’ladi.
   
4. 
   Ikki o’lchovli elektron qatlamda hosil qilingan ust panjaralar – (masalan metall-dielektrik yarimo’tkazgich) zaryadlangan sirt tekisligini davriy modulyatsiyalash orqali hosil bo’lgan ust panjaralar.
   
5. 
   Namunani kuchli ultratovush yoki tik yorug’lik to’lqinlari diapozonidagi davriy deformatsiyasi natijasida yuzaga keladigan potensial ust panjaralar.
   

Ust panjaradagi qo’shimcha davriy potensial dastlabki yarimo’tkazgich zona tuzulmasini o’zgartirib yuboradi. Shuning uchun ust panjarani asli tabiatda mavjud bo’lmagan, ammo o’ziga xos xossalarga ega bo’lgan, yangi sintez qilingan yarimo’tkazgich sifatida qarash mumkin. Ketma-ket keluvchi qatlamlar materiallari va tarkibini tanlash orqali ust panjara zona tuzulmasini keng oraliqlarda o’zgartirish mumkin. Zona tuzulmasi o’zgartirilgan (modifikasiya qilingan) materiallarni olish usullari majmuasi «zona muxandisligi» asosini tashkil qiladi.