еликий прогрес. Наприклад, у добре вивченою системі GaAs (= A)/GaAlAs (= В) товщина інтерфейсів між А і В становить всього один моношар, що було показано за допомогою просвічує електронної мікроскопії високого дозволу (рис. II.1).
В
Рис. 2.1. Просвітчаста електронна мікроскопія високої роздільної здатності. На мікрограмів показана надгратка GaAs/AlAs для променя, що падає в напрямку [110]. br/>
Численні порівняння експериментальних результатів і теоретичних розрахунків показали, що розриви країв зон можуть бути вельми різкими. Останнє робить просту прямокутну яму хорошим наближенням для більшості КЯ. В якості способу характеризації розриву зон Дінгл та ін ввели множник Q, рівний відношенню між розривом зон провідності (? Е c ) і різницею між шириною заборонених зон (? E g ). Наприклад, було знайдено, що в технологічно важливих КЯ GaAs/GaAlAs і InGaAs/InP значення Q дорівнюють 0,6 і 0,3 відповідно.
II.2 Напівпровідникові матеріали для квантових ям і надграток
Незважаючи на те, що прямокутний потенціал у квантових ямах є не єдиним з існуючих в наноструктурах, він проте зустрічається найчастіше. Отримання різких інтерфейсів накладає жорсткі обмеження на умови росту, такі як чистота вихідних матеріалів, температура підкладки і багато інших. Однак у кінцевому рахунку якість інтерфейсу між двома різними матеріалами А і В, званого гетеропереходом, визначається їх хімічними і фізичними властивостями. Можливо, найбільш важливим з них є відмінність між постійними решіток. Якщо постійні решіток рівні, то всім атомам матеріалу А легко підлаштуватися щодо всіх атомів В. Таке підстроювання решіток називається псевдоморфное зростанням і вкрай бажано для досягнення високої якості гетеропереходов. Існує всього декілька систем, у яких постійні решіток дуже близькі. На рис. II.2 наведена залежність ширини забороненої зони при низьких температурах від постійної решітки для ряду напівпровідників зі структурою алмазу і цинкової обманки. Затінені вертикальні області охоплюють групи напівпровідників з близькими постійними решіток. Матеріали у межах однієї затіненій області, але з різною шириною заборонених зон, можна, принаймні в принципі, використовувати для отримання гетеропереходов з деякою величиною розриву зон. Можливості вибору величини розриву зон можна розширити за допомогою зростання подвійних (таких як SiGe), потрійних (AlGaAs) і четверні (GaInAsP) твердих розчинів. Суцільні лінії на рис. II.2, що з'єднують деякі напівпровідники, показують, що ці матеріали утворюють стабільні тверді розчини у всьому діапазоні концентрацій (наприклад, InGaAs, GaAlAs і InGaP). Керуючись наведеним малюнком, можна створювати гетеропереходи В«на замовленняВ» з бажаною величиною розриву зон або КЯ з заданою формою п...
