Гетероструктура

Гетероструктура (англ. Heterostructure) — термин в физике полупроводников, обозначающий выращенную на подложке слоистую структуру из различных полупроводников, в общем случае отличающихся шириной запрещённой зоны. Между двумя различными материалами формируется гетеропереход, на котором возможна повышенная концентрация носителей, и отсюда — формирование вырожденного двумерного электронного газа. В отличие от гомоструктур обладает большей гибкостью в конструировании нужного потенциального профиля зоны проводимости и валентной зоны. Для роста используют много методов, среди которых можно выделить два: молекулярно-лучевая эпитаксия и MOCVD. Первый метод позволяет выращивать гетероструктуры с прецизионной точностью (с точностью до долей атомного монослоя). Второй же не отличается такой точностью, но по сравнению с первым методом обладает более высокой скоростью роста. 
Гетеропереходы обычно используются для создания потенциальных ям для электронов и дырок в гетероструктурах. Например, лазер на двойной гетероструктуре делают на основе GaAs. В тонкий слой GaAs, который имеет более узкую запрещённую зону по сравнению с расположенными по его краям слоями AlGaAs, инжектируются электроны и дырки, которые рекомбинируют там с испусканием фотонов. Модулированно-легированные гетероструктуры используют для получения двумерного электронного газа с высокой подвижностью, который необходим для исследований дробного квантового эффекта Холла, а также для создания полевых и биполярных транзисторов для сверхбыстрой электроники. Комбинируя различные полупроводники, можно создать и другие интересные структуры: сверхрешётки, структуры с множественными квантовыми ямами. Если полупроводники обладают различными постоянными решётки, то возможно создание структур с самоформирующимися квантовыми точками.

Тезаурус 

Гетероструктура (Heterostructure)

Тематический раздел (поле):  Функциональные наноматериалы; Наноэлектроника; Композиционные наноматериалы; Наноинженерия 

Функциональный разряд:  объект

Аскрипторы:  Гомоструктура, слоистая структура, модулировано-легированная гетероструктура

Отношения иерархические (род-вид):  Гетероструктура → Наноструктурированные материалы → Объекты, относящиеся к сфере нанотехнологий, их свойства

Отношения ассоциативные:  Гетероструктура ~ Полупроводниковый слой, Потенциал, Полупроводниковый прибор, Лазер, Молекулярно-лучевая эпитаксия, Гетеропереход, Потенциальная яма

Литература по теме:

1. Pallab, Bhattacharya (1997), Semiconductor Optoelectronic Devices, Prentice Hall
2. J. Tersoff, Physical Review, B30, 4874, 1984
3. N. Debbar et al., Physical Review, B40, 1058, 1989
4. Sergei A. Ivanov, Andrei Piryatinski, Jagjit Nanda, Sergei Tretiak, Kevin R. Zavadil, William O. Wallace, Don Werder and Victor I. Klimov, J. Am. Chem. Soc., 129, 11708-11719, 2007
5. Istvan Robel, Masaru Kuno and Prashant V. Kamat, J. Am. Chem. Soc., 129, 4136-4137, 2007
6. H. Kroemer, Proceedings of the IEEE, Vol. 51, pp. 1782-1783, 1963
7. Feucht, D. Lion & A.G. Milnes (1970), written at New York and London, Heterojunctions and metal-semiconductor junctions, Academic Press