Сверхрешётка

Сверхрешётка GaAs/AlAs и профиль потенциала электронов проводимости и вакантных состояний вдоль направления роста структуры (z).

В физике полупроводников под термином сверхрешётка принято понимать твердотельную структуру, в которой помимо периодического потенциала кристаллической решётки имеется дополнительный потенциал, период которого существенно превышает постоянную решётки.

Различают следующие виды сверхрешёток:

• Композиционные сверхрешётки — эпитаксиально выращенные периодически чередующиеся тонкие слои полупроводников с различной шириной запрещённой зоны.
• Легированные сверхрешётки — периодический потенциал образуется путём чередования ультратонких слоёв n- и p-типов полупроводника, которые отделяются друг от друга нелегированными слоями.
• Спиновые сверхрешётки — образованные периодическим чередованием слоёв одного и того же полупроводника. Одни слои легируются немагнитными примесями, а другие — магнитными. Без магнитного поля энергетическая щель во всей сверхрешётке постоянна, периодический потенциал возникает при наложении магнитного поля.
• Сверхрешётки, сформированные в двумерном электронном слое (например в системе МДП:металл-диэлектрик-полупроводник) путём периодической модуляции плоскости поверхностного заряда.
• Сверхрешётки, потенциал в которых создаётся периодической деформацией образца в поле мощной ультразвуковой или стоячей световой волны.

Наряду со сверхрешётками из полупроводников, существуют также магнитные сверхрешётки и сегнетоэлектрические сверхрешётки. Первооткрывателями твердотельных сверхрешёток являются Тсу и Эсаки.

См. также

• Осцилляции Блоха
• Структуры с множественными квантовыми ямами

Литература

• R. Tsu and L. Esaki (1973). «Tunneling in a finite superlattice». Applied Physics Letters 22: 562. DOI:10.1063/1.1654509.