半物第9章

第九章半导体异质结结构1．半导体异质结2．异质结能带图3.半导体量子结构4.半导体超晶格异质结：由不同半导体材料(禁带宽度不同)半导体之间形成的结。反型异质结：P-N异质结，如:p-nGe-GaAs，或写成：(p)Ge-(n)GaAs；n-pGe-GaAs，或写成：(n)Ge-(p)GaAs；同型异质结：P-P、N-N异质结。如:p-pGe-GaAs，或写成：(p)Ge-(p)GaAs；n-nGe-GaAs，或写成：(n)Ge-(n)GaAs；一般把禁带宽度小的半导体材料写在前面。选择异质结材料要注意材料之间的晶体结构、晶格常数、热膨胀系数等的匹配。§9.1半导体异质结9.2平衡异质结能带图形成结之前typeptypen突变反型异质结vEW1EF1χ1Eg1Eg2EF2W2χ2cE形成结之后1221FFDDDEEqVqVeVP型N型的能带弯曲量不同能带在交界面不连续有突变vEW1EF1χ1Eg1Eg2EF2W2χ2cE1212)(2121ggvcggvcEEEEEEEE电子势垒小，主要由电子导电！n-N异质结的平衡能带图vEW1EF1χ1Eg1Eg2EF2W2χ2cEvEEF1Eg1Eg2EF2cEp-P异质结平衡能带图异质结的应用vEEF1Eg1Eg2EF2cE提高少子注入效率pnnjjjCarrierconfinementeffect超注入效应p-typen-typeopticalwaveguide效应n=2.2n=2.5n=2.2光学全反射totalinternalreflection窗口效应EF1Eg1Eg2EF2hν09.3半导体量子结构随着维数的减少,状态密度越来越集中,对于量子点,只变成了一个个孤立的直线。21C232*324EEhmEgD*224DmgEh21n21*12EEhmEgDn2*04EEhmEgD*22mkEmmwwlmkml22，2*2*2222wmmlmmmkE*2222mkkEEyxmZ方向限制，kZ量子化*222mkEEExnm