Особенности вертикального переноса электронов в сверхрешетках с контролируемым беспорядком

• Автор: Борисов, Кирилл Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 119 с. : ил.

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Энергетический спектр сверхрешеток с контролируемым беспорядком

1.2 Оптические свойства сверхрешеток с контролируемым беспорядком

1.3 Электрические свойства низкоразмерных структур

1.4 Сверхрешетки с коррелированным беспорядком

1.5 Проблемы и постановка задачи

Глава 2. Уравнение баланса для электронных переходов в сверхрешетке с контролируемым беспорядком

2.1. Выбор базиса для описания электронных состояний в сверхрешетке с

контролируемым беспорядком

2.2. Расчет времени сбоя фазы и времени когерентного распространения

(гибридизации)

2.3. Уравнение баланса для электронных переходов в сверхрешетке с
контролируемым беспорядком
2.4. Линеаризованное уравнение баланса. Обобщенная случайная сетка
сопротивлений
Глава 3. Расчет интегральных темпов переходов с участием акустических фононов
3.1. Расчет интегрального темпа переходов с участием акустических фононов

3.2. Температурная зависимость интегрального темпа переходов с участием
акустических фононов (качественное обсуждение)
3.3. Интегральный темп переходов с участием акустических фононов при высоких температурах
Глава 4. Вертикальный перенос с участием примеси
4.1. Модель потенциала нулевого радиуса
4.2. Расчет интегрального темпа переходов электронов с участием примесных атомов
4.3. Интегральный темп переходов с участием примеси при высоких температурах.

4.4. Условия, при которых процесс вертикального переноса с участием примеси
является основным
4.5. Сопротивление сверхрешетки с контролируемым беспорядком
Приложение 1. Расчет частоты перехода электрона между соседними квантовыми ямами
Приложение 2. Преобразование интегрального темпа переходов с участием акустических фононов
Выводы
Работы, опубликованные по теме диссертации
Литература

Актуальность темы. Физика систем пониженной размерности (в частности физика полупроводниковых сверхрешеток) составляет одно из наиболее стремительно развивающихся направлений физики полупроводников. Впервые идея создания полупроводниковой сверхрешетки (СР) была высказана Есаки и Цу в 1970 г [1]. Реализация подобных структур стала возможной вследствие развития технологии молекулярно-лучевой эпитаксии, позволяющей создавать совершенные структуры с заранее заданными параметрами.
Особое внимание привлекают к себе композиционные сверхрешетки, структура которых представляет собой периодическую последовательность слоев двух полупроводников с разными значениями ширины запрещенной зоны; при этом возникает периодическая система потенциальных ям для электронов и для дырок (в сверхрешетках типа 1 потенциальные ямы для электронов и для дырок расположены в слоях одного и того же полупроводника, а в сверхрешетках типа 2 - в слоях разных полупроводников) [2]. Наряду с композиционными сверхрешетками, широко исследуются и сверхрешетки легирования, представляющие собой периодические последовательности слоев одного и того же полупроводника, легированных двумя различными примесями (донорами и акцепторами). Результирующее распределение заряда создает меняющийся в пространстве электрический потенциал, который приводит к соответствующей модуляции краев зон исходного полупроводника.
Дополнительные возможности управления свойствами композиционных сверхрешеток возникают при их легировании. Например, в работе [3] изучался случай сверхрешетки СаАз-А1хСа1.хАз, в которой широкозонные слои СаА1АБ легировались

Линеаризуем выражение, стоящее в уравнении баланса (2.47) под знаком суммы. Имеем
- /л*] - ЪыЫ 1 - •№<г,,- |х X [1 - Пр{еГк.) - ^.] + + «Г,,*.]- [1 - М*> -
~ ^) ■+ %]• I1 - %(%•) - #;•,*•]- + #*]*
х[1-нгЦ-)-^л-]=
= &шпг(£Л -М%0]" ^.М%.)[1 -м%)]}+
+ т;ГкГк,»г{сГк)[ - пг{с.,-к,)]-31УГк,-пР{сГк,)[ - пР(£Гк)]
+ »'„-.„-."гЦ,}!1 (£«-'>1{„, (%)[, -„,(*„)) “ „,(%.)[1
где <5И^- - малая неравновесная добавка к равновесной вероятности перехода,
связанная с приложенным к системе внешним электрическим полем. Введем обозначение для равновесного темпа переходов
Г*.гГ-вИЬл-М*л)[ 1-М^.)]. (2.50)