23. Классификация п.П. Структур.

Композиционные сверхрешетки типа I

Разрывы зон на гетерограницах слу­жат потенциальными барьерами для электронов и дырок и тем самым создают периодический сверхрешеточный потенциал в зоне проводимости и в валентной зоне. Композиционные сверхрешетки типа II

Характерные черты композиционных сверхрешеток типа II опре­деляются взаимным расположением краев зон исходных полупро­водников на гетерогранице. Политипные сверхрешетки

Политипные сверхрешетки могут быть созданы, если дополнить систему InAs—GaSb третьим веществом — AlSb.

Легированная сверхрешетка

Термином «легированная сверхрешетка» принято называть пери­одическую последовательность слоев одного и того же полупровод­ника, легированных двумя различными способами. ие можно сделать практически полным.

Легированные композиционные свепхрешетки

В обычных композиционных сверхрешетках полупроводниковые слои не легированы, благодаря чему квантовые ямы можно считать прямоугольными

24. Технологии изготовления сверхрешеток.

МЛЭ – молекулярно-лучевая эпитаксия; МЭМОС – молекулярная эпитаксия из металл-органических соединений; ПАЭ – послойная атомнаяэпитаксия; ПФЭ – паровая фазовая эпитаксия; ХПЭ – химическая паровая эпитаксия; ЖЭ – жидкостная эпитаксия.

МОЛЕКУЛЯРНО-ЛУЧЕВАЯ ЭПИТАКСИЯ

МЛЭ представляет собой процесс эпитаксиального роста тонких слоев различных соединений за счет реакций между термически создаваемыми молекулярными или атомными пучками соответствующих компонентов и поверхностью подложки, находя­щейся в сверхвысоком вакууме при повышенной температуре. МЛЭ характеризуется:

1) малой скоростью роста порядка 1 мкм/ч;

2) относительно низкой температурой роста;

3) возможностями резкого прерывания и возобновления роста за счет использования механических заслонок вблизи эффузионных ячеек для всех компонентов;

4) возможностями введения различных парообразных компонен­тов для изменения состава слоя и управления концентрацией приме­сей путем введения удобным образом дополнительных источников, создающих требуемые молекулярные пучки;

5) наличием атомно-гладкой поверхности растущего кристалла;

6) возможностями анализа в ходе роста.

Эти черты метода МЛЭ позволяют создавать сверхрешетки по своему качеству пригодные для приборных применений.

1–блок нагрева, 2–подложка, 3–заслонка отдельной ячейки, 4–эффузионные ячейки основных компонентов пленки, 5–эффузионные ячейки легирующих примесей.

где т — масса молекулы,  – молекулярный вес, R — газовая по­стоянная, Т — абсолютная температура Если р₂=0, а дав­ление в ячейке р₁ обозначать через р, то:

где N_A – число Авогадро.

25. Волоконно-оптические линии связи.

Распространение луча в тонкой пленке. Рассмотрим теперь структуру с двумя границами раздела, состоящую из пленки n_f , подложки n_s и покровного слоя n_c. Световой луч может входить в пленку с торца либо попа­дать в нее снизу, со стороны подложки. В общем случае справедливо неравенство n_f>n_s>n_c два критических угла: θ_s - угол внутреннего отражения на границе раздела пленка - подложка и θ_c - угол полного внутренне­го отражения на границе пленка - покровный слой.Распространение света а пленочном волноводе зависит от вели­чины угла падения θ, Возможны три случая: при малых углах падения θ<θ_c,θ_s луч, распространяющийся со стороны подложки, преломля­ется на границе согласно закону Снеллиуса, входит в пленку и выхо­дит из волновода через покровный слой. Если увеличить угол падения в так, чтобы θ_c<θ<θ_s то световой луч,, падающий со стороны подложки, преломляется на границе раздела пленка - подложка, испытывает полное внутреннее отражение на границе раздела пленка - подложка, испытывает полное внутреннее отраже­ние на границе пленка - покровный слой, преломляется, уходя в под­ложку, и покидает данную структуру. При достаточно большом θ>θ_c,θ_s наблюдается полное внутреннее отражение на обеих границах раздела. Теперь световой луч, однажды попавший в пленку, будет распростра­няться в ней зигзагообразно, отражаясь поочередно от верхней и нижней границ раздела.

Эффект Гооса-Хенхена.

Н аблюдается при распространении света в тонкоплёночных волноводах. При полнрм внутреннем отражении света от границы раздела двух сред точка отражения луча оказывается пространственно сдвинутой в направлении распространения относительно точкм падения луча.

С ечение плоского диэлектрического волновода, состоящего из тонкой пленки толщиной h с показателем преломления n_f, подложки и покровного слоя с по­казателями преломления n_s и n_c