В современных системах автоматизированного проектирования ши

раздела происходит перераспределение электрического заряда и образует-
ся так называемый гетеропереход (рис. 3.12,б).
 
Электрическое поле, созда-
ваемое электронами в арсениде галлия и ионизированными примесями в 
твёрдом растворе арсенида галлия с алюминием (показаны на рис. 3.12,б 
светлыми кружками), приводит к изгибу зон, и в возникающей квантовой 
яме образуются несколько уровней энергии.
Характерный размер потенциальной ямы в GaAs в направлении, 
перпендикулярном гетерогранице, порядка или меньше длины волны де 
Бройля для электронов в данном полупроводнике, поэтому движение элек-
тронов в этом направлении квантовано. При этом электроны могут сво-
бодно двигаться вдоль границы раздела материалов, то есть ведут себя как 
двумерные. Типичной является гетероструктура GaAs/Ga
1–
x
Al
x
As. Ширина 
запрещённой зоны 
E
g
 
в GaAs составляет 1,52 эВ. При добавлении Al вели-
чина
E
g
 
растёт. Для стандартной гетероструктуры при концентрации алю-
миния 
x = 
0,3 разность запрещённых зон составляет – 0,4 эВ. На границе 
возникает скачок потенциала, – 60% которого приходится на зону прово-
димости и – 40% — на валентную зону [46]. 

---

50
Рис. 2.12.
Зонная диаграмма двух различных полупроводниковых 
материалов и профиль дна зоны проводимости гетеро-
перехода. Индексы 1 и 2 относятся к GaAs и Ga
1-
x
Al
x
As 
соответственно. Все энергии отсчитываются от уровня 
энергии электрона в вакууме. Двумерные электроны в 
гетеропереходе заштрихованы; светлые кружки – 
ионизированные, тёмные – неионизированные примеси: 
a – зонная диаграмма двух различных полупроводниковых 
материалов (GaAs и Ga
1-
x
Al
x
As)
E
0
– дно зоны проводимости, 
E
v
– потолок валентной зоны,
E
g
– ширина запрещённой зоны;
б – профиль дна зоны проводимости 
Е
0
– гетероперехода 
Δ
E
0
– разрыв зоны проводимости,
E
0
и 
E
1
– уровни размерного квантования

---

51
В настоящее время гетероструктуры созданы в самых различных по-
лупроводниках и полупроводниковых соединениях Ge/Si, InAs/GaAs и т.д.