ustify"> За кількістю квантових точок прилади діляться на нульмерние (одноточкові), одномірні (ланцюжок точок) і двовимірні (масив точок).
По керованості параметрами квантових точок прилади діляться на некеровані (двохелектродні) і керовані (Багатоелектродні, з одним або декількома затворами).
При розгляді загального стану проблеми по створенню, дослідженню та застосуванню квантово-розмірних структур як окрему проблему слід виділити і особливо підкреслити, що шляхи та методи створення таких структур досі є головним стримуючим фактором у розвитку і широкому застосуванні даного приладового напрямки. Розглянуті вище технологічні підходи хоча й дозволяють реалізувати електронні наноструктури, проте не дають можливості сподівається на масове виробництво оскільки є унікальними і дорогими. Пошук принципово нових шляхів технологічної реалізації змушує звернутися до фізичних явищ, інтенсивно досліджуваним останнім часом і що дозволяє сподівається на технологічний прорив при їх використанні. До таких напрямків слід віднести явища самоорганізації в розупорядкованих твердотільних структурах. Найбільш перспективним відгалуженням цього напрямку є самоорганізація в кристалах, підданих радіаційного впливу.
Всі квантові об'єкти є гетерофазна, тобто, як правило, мають різні параметри решітки. Це, у свою чергу, призводить до виникнення деформацій сполучення. З ними пов'язані напруги змінюють повну енергію системи. Крім того, різниця параметрів решітки впливає на адсорбційні властивості, вже варіюються через різних хімічних поті?? циал.
Прогрес в експериментальному вивченні фізичних властивостей квантово-розмірних структур тісно пов'язаний з розвитком технології їх отримання і значною мірою їм і визначається. Виготовлення квантово-розмірних структур у більшості випадків вимагає створення напівпровідникових гетеропереходів з необхідними властивостями. Для цього, насамперед, необхідно підібрати підходящу пару напівпровідникових матеріалів. Вибір цих матеріалів залежить від типу структури, яку необхідно отримати. Для створення структур з двовимірним електронним газом на основі гетеропереходів основною умовою є вимога рівності сталих ґратки у обох напівпровідників. Порушення цієї умови може призвести до утворення високої щільності дислокацій невідповідності поблизу гетерограніц, що різко погіршує властивості переходів і унеможливлює спостереження ефектів розмірного квантування.
Гетероперехід GaAs-AlxGa1-xAs найбільш часто використовують для виготовлення квантово-розмірних структур. Ці матеріали володіють хорошим згодою решіток при будь-якому складі твердого розчину і тому дозволяють створювати гетеропереходи з різними розривами зон на кордоні. Серед напівпровідників класу A 3 B 5 є ще кілька ідеальних гетеропар, наприклад InP-In0.53Ga0.47As, але вони володіють згодою грат лише при одному фіксованому складі і тому не дозволяють варіювати ДЕ З і Д Е V . Інші класи напівпровідників рідше використовуються для виготовлення квантових гетероструктур. Одна з головних вимог до технології виготовлення квантових гетероструктур пов'язано з необхідністю отримання дуже різких гетеропереходів з перехідним шаром проміжного складу, які мають товщину всього в кілька постійних решітки. Як видно з рис. 37, для плавного переходу утворюється потенційна яма великої ширини, що зменшує відстань між рівнями Еn і утрудняє спостереження квантових розмірних ефектів.
Малюнок 37. Потенційний профіль краю зони провідності для різкого (а) і плавного (б) гетеропереходов
Іншою важливою вимогою до технології є можливість отримання складних профілів складу і легування. При виготовленні сверхрешеток необхідно строго періодично міняти склад зростаючого шару, причому період зміни може становити лише кілька десятків ангстрем. При вирощуванні д-шарів і структур з модульованим легуванням необхідно з настільки ж високою точністю міняти концентрацію легуючих домішок.
Далеко не всяка епітаксіальна технологія задовольняє наведеним вимогам. Погано придатними, зокрема, виявляються найбільш розповсюджені методики газотранспортної та рідинної епітаксії. Отримання складного профілю складу і легування наштовхується на ряд технічних труднощів, а порівняно висока температура росту викликає диффузионное розмивання гетерограніц, не дозволяючи отримувати дуже різкі кордону.
В даний час найбільш часто для виготовлення якісних гетероструктур застосовують метод молекулярно променевої епітаксії. Іншим можливим способом виготовлення гетероструктур є газова епітаксії з металоорганічних сполук. Вона не вимагає такого складного і дорогого обладнання, володіє меншими можливостями контролю та управління, але, тим не менш...
