КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Наноэлектроника
Базируется на том, что отдельные атомы, находясь в потенциальной яме, ведут себя иначе, чем в кристалле. Пусть атомы расположены на таком большом расстоянии друг от друга, что взаимодействие между ними отсутствует (см. рис.)r>>a где, а – расстояние между атомами в кристалле, т. е. расстояние на котором атомы взаимодействуют друг с другом, E(r) – потенциальная энергия взаимодействия электрона с ядром. Из анализа следует, что каждый атом можно уподобить энергетической яме, ограниченной потенциальной прямой. Это означает, что электрон в этой яме обладает отрицательной энергией и находится на одном из уровней Е1, Е2..Еn, уровни выше Еn свободны. Находясь в потенциальных ямах, электроны лишены возможности переходить на энергетические уровни соседних атомов ввиду барьера δ. Если эти атомы сближать относительно друг друга, то потенциальные энергии, описывающие потенциальную яму, начнут взаимодействовать друг с другом (см. рис.) r=a Взаимодействие потенциальных полей атомов приводит к устранению барьера δ, и тогда возникает возможность перехода электронов по уровню En к соседнему атому и обратно. Из этого следует, что в атоме появляется возможность формировать потоки электронов, т. е. формировать проводимость. Квантово-механическое движение электронов в таком поле описывается уравнением плоской волны, Y(r)= c exp(ikr)= c exp[ i (kxx + ky y + kzz)] где Y – волновая функция, k – волновой вектор, значение которого по координатам: L – размеры поля, в рамках которого действует волновая функция Y. Физический смысл несет не сама функция Y, а ее произведение на комплексно сопряженную величину w = Y Y *, тогда w – практически представляет вероятность обнаружения электрона в данной точке пространства. Обнаружено, что при
r = электроны не способны перейти к другому атому, однако способна электромагнитная волна, на этом эффекте построен квантовый ключ. При подаче на вход напряжения 6 – 12 В, ключевой атом выбрасывается в соседнюю потенциальную яму и цепь размыкается При подаче на вход обратной полярности ключевой атом втягивается в старую потенциальную яму, замыкая цепочку. Если есть проводимость – 1, если нет – 0, на данном принципе в Белоруссии построен квантовый компьютер. .
Фотодиоды Шоттки. Фотодиоды со структурой металл – полупроводник позволяют повысить быстродействие до 10 –10 c и выше. Структура и свойства контакта металл – полупроводник прежде всего зависит от взаимного расположения уровней Ферми в металле (j Fm) и полупроводнике (jF). Когда уровень Ферми металла выше уровня Ферми полупроводника (jFm > jF). Это контакт металла с полупроводником p- типа. Разница в уровнях Ферми означает, что вероятность заполнения одного и того же энергетического уровня в металле выше, чем в зоне проводимости полупроводника. Поэтому заполнение зоны проводимости полупроводника электронами меньше, чем той же области энергии в металле. При образовании структуры металл – проводник часть электронов перейдёт из металла в полупроводник p- типа. Появление избыточных электронов в приповерхностном слое полупроводника вызывает дополнительную рекомбинацию, количество дырок уменьшается, и на границе металл – полупроводник образуется объёмный отрицательный заряд ионов – акцепторов. Появляется электрическое поле, которое препятствует перемещению электронов и обеспечивает динамическое равновесие в области перехода.
Фотодиоды с гетероструктурой. Фотодиоды с гетероструктурой представляют собой один из наиболее перспективных типов оптоэлектронных фотоприёмников. В сущности гетероструктура открывает принципиальную возможность получения фотодиода с КПД, близким к 100%. На примере GaAs – GaAlAs гетероструктуры рассмотрим особенности гетерофотодиодов. Устройство и зонная диаграмма гетерофотодиода изображены на рис.18. Слой GaAlAs играет роль окна, пропускающего излучение, поглощаемое в средней n- области (GaAs). Разница в ширине запрещённых зон по обе стороны от гетероперехода около 0,4 эВ. Генерируемые в n- области под воздействием оптического излучения дырки беспрепятственно переносятся в область. Толщина активной области выбирается такой, чтобы обеспечить поглощение всего излучения.
Основные характеристики и параметры светодиодов Максимальное спектральное распределение Хтт — длина волны излучения, соответствующая максимуму спектральной характеристики излучения СИД. яркость — величина, равная отношению силы света к площади светящейся поверхности (измеряется в канделах на квадратный метр).
Дата добавления: 2015-06-04; Просмотров: 579; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |