Зміст
Введення
1. Гарячі носії заряду в гетероструктурах з селективним легуванням
. Транзистори з інжекцією гарячих електронів
3. Транзистори на гарячих електронах
4. Гарячі електрони в резистивном стані тонких плівок надпровідників
Висновок
Список використаних джерел
Введення
Потужним поштовхом розвитку електроніки на основі GaAs і споріднених сполук стало створення в 1967 р в ФТІ ім.А.Ф. Іоффе під керівництвом Ж.І.Алферова ефективно инжектируются гетеропереходов в системі GaAs, AlGaAs, близьких за своїми властивостями до ідеальних. Створення ідеальних гетеропереходів в системі GaAs, AlGaAs дозволило не тільки вивчити специфічні особливості електричних і оптичних явищ в гетероструктурах, а й сприяло появі нових ідей по застосуванню гетероструктур в напівпровідникових приладах, пошуку інших матеріалів, що утворюють ідеальні гетеропереходи, а також розробці нових методів отримання гетероструктур. Саме розвиток нових технологій прецизійного вирощування гетероструктур - молекулярно -пучковой епітаксії (МВЕ) і хімічного осадження з газової фази металоорганічних сполук (MOCVD) дозволили приступити до створення багатошарових гетероструктур з різкими інтерфейсами і розмірами активних областей порівнянними з довжиною хвилі електрона. Все це призвело до того, що основну роль при описі приладів починають грати квантово-розмірні ефекти і ефекти пов'язані з нестаціонарними процесами переносу носіїв, оскільки в таких структурах спостерігається інтерференція електронних хвиль і викликані нею розмірні квантові ефекти - квантування енергії та імпульсу носіїв заряду, резонансний характер проходження електронів через бар'єрні шари. Ці ж методи вирощування дозволили створити новий клас напівпровідникових структур - надрешітки, що володіють унікальними властивостями.
. Гарячі носії заряду в гетероструктурах з селективним легуванням
Ефекти розігріву електронного газу електричним полем проявляються в роботі практично всіх видів швидкодіючих транзисторів. Однак існують типи транзисторів, принцип дії яких заснований на ефектах розігріву електронного газу. До них відносяться транзистори з інжекцією гарячих електронів і транзистори з перенесенням розігрітого електронного газу в просторі. У транзисторах з інжекцією гарячих електронів, часто званих просто балістичними електронними транзисторами БЕТ (BET - Ballistic Electron Transistor), інжектіруемого з емітера в базу електронам за допомогою різкого потенційного бар'єру повідомляється висока початкова швидкість, завдяки якій електрони пролітають базу балістичних в інерційному польоті. При цьому товщина бази повинна бути менше середньої довжини вільного пробігу носіїв заряду. У транзисторах на гарячих електронах з перенесенням електронного газу в просторі використовується емісія гарячих електронів через потенційний бар'єр, певною мірою аналогічна емісії електронів з гарячого катода у вакуумному діоді.
. Транзистори з інжекцією гарячих електронів
Баллистический транзистор, також як і біполярний транзистор (БТ), має емітер - інжектор електронів, базу та колектор - збирач інжектованих електронів. Однак балістичний транзистор в принципі відрізняється від звичайного БТ високим рівнем енергії інжектіруемих в базу електронів, а також тим, що він, як правило, уніполярний (хоча зустрічаються і біполярні балістичні транзистори). Всі елементи униполярного транзистора (емітер, база, колектор) мають однаковий тип провідності, і в базу инжектируются нерівноважні основні носії. Ця обставина сприяє підвищенню швидкодії транзистора, оскільки дозволяє вибрати в якості робочих носіїв заряду найбільш швидкі й, крім того, знижує величини ємностей емітерного і колекторного переходів за рахунок відсутності дифузійних складових, пов'язаних з неосновними носіями. Швидкодія транзистора визначається так само, як і в БТ, часом прольоту електроном бази та твором найбільшого опору в схемі транзистора (поздовжнього опору бази) на ємність колектора і емітера. Час прольоту бази визначається величиною початкової швидкості
електронів, і в разі балістичного бесстолкновітельного прольоту воно одно, де - товщина бази. Завдяки високій швидкості інжектіруемих електронів час прольоту бази в балістичних транзисторах на гарячих електронах складає долі пікосекунди. Саме в досягненні короткого часу прольоту бази за рахунок високої початкової швидкості інжекції електрона і полягає основна ідея підвищення швидкодії транзистора. Величина початкової швидкості інжектованих електронів визначається структурою бар'єру емітер-база.
Малюнок 1 - Схема потенціалу дна зони провідності балістичних уніполярних транзисторів на гарячих електронах: а - г...
