Исследование акустического переноса зарядов в гетероструктурах на основе арсенида галлия

• Автор: Егоркин, Владимир Ильич
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 90 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРИБОРЫ С АКУСТИЧЕСКИМ ПЕРЕНОСОМ ЗАРЯДА.

1.1. Вводные замечания. Пьезоэлектрические свойства ваАз.

1.2. Конструктивные особенности приборов с акустическим

переносом заряда

1.3. Особенности акустического переноса заряда в СаАв.

1.4. Выводы по гл. 1

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ О РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПАВ В КРИСТАЛЛАХ АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ

2.1. Вводные замечания

2.2. Постановка задачи и решение для волны релеевского типа.

2.3. Влияние заряда на параметры акустоэлектрической волны, ослабление и

усиление ПАВ
2.4. Акустический перенос заряда, влияние встроенного поперечного поля.
2.5. Выводы по гл.2.
ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ГЕТЕРОСТРУКТУР НА ОСНОВЕ АРСЕНИДА ГАЛЛИЯ ДЛЯ АКУСТИЧЕСКОГО ПЕРЕНОСА ЗАРЯДА.
3.1. Постановка задачи
3.2. Расчет зонной диаграммы гетсроструктуры на основе АГСаАБ.
3.3. Расчет и оптимизация параметров гетероструктуры
3.4. Моделирование инжекции носителей заряда в канал переноса.
3.5. Влияние тока инжекции на амплитуду сигнала акустического переноса
3.6. Выводы по гл .3
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА ПРИБОРА С ПЕРЕНОСОМ ЗАРЯДА.
4.1. Конструктивнотехнологические особенности изготовления приборов с
переносом заряда на гетероструктуре А1ОаА5.
4.2. Методика проведения измерений
4.3. Результаты исследования опытного образца прибора
с переносом заряда
4.4. Экспериментальное исследование влияния инжектированных зарядов на параметры акустоэлектрической волны.
4.5. Выводы по гл.4.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА ПРИБОРА С ПЕРЕНОСОМ ЗАРЯДА. А1-ОаА5. Экспериментальное исследование влияния инжектированных зарядов на параметры акустоэлектрической волны. Выводы по гл. ВВЕДЕНИЕ. Актуальность. В настоящее время в акустоэлсктронике продолжает интенсивно развиваться направление, связанное с переносом зарядовых пакетов электрическим полем поверхностной акустической волны (ПАВ). Осуществлены эксперименты по переносу отдельных электронов акустоэлектрическим полем волны и измерены кванты электрического тока У=еу (е- заряд электрона, V-частога ПАВ). Недавно предложена одна из практических конструкций квантового компьютера, в которой в качестве процессора предлагается использовать акустоэлсктрический канал переноса, сформированный в гетеросфуктурс на основе ОаАя. Акустический канал переноса является основным элементом акустоэлектронной ИС. Внутри канала преобразованные электромагнитные сигналы распространяются со скоростью звука, т. Диоды Шоттки, сформированные на внешней поверхности акустического канала, можно использовать для инжекции информационных носителей в акустический канал, где их концентрация будет автоматически дискретизироваться впадинами электрического ноля волны и переноситься со звуковой скоростью вдоль акустического канала. На этом эффекте уже создан новый класс приборов функциональной электроники - приборов с акустическим переносом заряда (ПАПЗ). ПАПЗ но конструкции проще и надежнее известных приборов с зарядовой связью (ПЗС), у них отсутствует многоэлектродная структура управления переносом, функции, которой выполняет акусто-электрическая волна. По быстродействию ПАПЗ превосходят ПЗС почти на три порядка. Ранее на ПЗС было изготовлено множество функциональных устройств обработки электромагнитных сигналов. Однако, из-за трудностей при реализации системы управляющих электродов с очень малым шагом и большой емкости многоэлектродной системы, практически трудно реализовать устройства с тактовой частотой выше Мгц. Несмотря на довольно широкое развитие и применение технологии акустического переноса заряда (АПЗ) за рубежом, в России эта технология не используется и не развивается. В отечественной литературе отсутствуют сведения об экспериментальных и теоретических исследованиях эффекта АПЗ в гетероструктурах на основе арсенида галлия, на которых зарубежными исследователями была достигнута максимальная эффективность переноса. Однако по-прежнему вопросы повышения эффективности переноса заряда, расчета оптимальных параметров гетероструктур для создания приборов являются весьма актуальными. На основе анализа уравнений электромеханической задачи для ваАя установлена зависимость коэффициента затухания и усиления ПАВ от продольного и поперечного полей. Предложен метод расчета параметров гетероструктур для приборов с переносом заряда акустической волной. Проведено измерение параметров опытных образцов. ПАПЗ на основе ваАх. Разработан и изготовлен стенд для измерения параметров АПЗ. Измерены параметры опытных образцов ПАПЗ. Результаты диссертационной работы использованы в трех НИР, выполняемым на кафедре Квантовой физики и наноэлектроники по научно-техническим проектам в рамках федеральных целевых научно-технических программ «Физика конденсированного состояния» Г. Р. №. Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники” на - годы Г. Р. №. Личный вклад. Автор принимал непосредственное участие в постановке задач исследований, обосновании и выборе методов их решения. Им проведен подробный анализ публикаций но теме диссертации и поставлены задачи исследования. Автором выдвинут ряд конкретных предложений для теоретического обоснования результатов измерений. Им при помощи моделирования обоснован выбор необходимых параметров гетероструктур, спроектирован опытный кристалл для экспериментального исследования АПЗ, разработана методика измерений и измерены параметры опытных образцов. Метод использования эффективного параметра распространения для анализа электромеханической задачи о распространении ПАВ в ОаАз. ПАВ.