stringtranslate.com

Модуляционное легирование

Модуляционное легирование — это метод изготовления полупроводников, при котором свободные носители заряда пространственно разделены от доноров.

Модуляционное легирование — это метод изготовления полупроводников, при котором свободные носители заряда пространственно отделены от доноров. Поскольку это исключает рассеяние от доноров, модуляционно-легированные полупроводники имеют очень высокую подвижность носителей .

История

Модуляционное легирование было задумано в Bell Labs в 1977 году после разговора между Хорстом Штёрмером и Рэем Динглом [1] и вскоре реализовано Артуром Госсардом . В 1977 году Штёрмер и Дэн Цуй использовали пластину с модуляционным легированием для открытия дробного квантового эффекта Холла .

Выполнение

Модуляционно-легированные полупроводниковые кристаллы обычно выращиваются методом эпитаксии , чтобы обеспечить последовательное осаждение слоев различных видов полупроводников. Одна из распространенных структур использует слой AlGaAs, осажденный поверх GaAs, с донорами Si n-типа в AlGaAs. [2]

Приложения

Полевые транзисторы

Модуляционно-легированные транзисторы могут достигать высокой электрической подвижности и, следовательно, быстрой работы. [3] Модуляционно-легированный полевой транзистор известен как MODFET . [4]

Низкотемпературная электроника

Одним из преимуществ модуляционного легирования является то, что носители заряда не могут быть захвачены донорами даже при самых низких температурах. По этой причине модуляционно-легированные гетероструктуры позволяют электронике работать при криогенных температурах.

Квантовые вычисления

Модуляционно-легированные двумерные электронные газы могут быть направлены на создание квантовых точек . Электроны, захваченные в этих точках, затем могут работать как квантовые биты. [5]

Ссылки

  1. ^ Хорст Л. Штёрмер, Нобелевская биография
  2. ^ Госсард, AC (1985). «Модуляционное легирование полупроводниковых гетероструктур». Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры . стр. 499–531. doi :10.1007/978-94-009-5073-3_14. ISBN 978-94-010-8744-5.
  3. ^ LD Nguyen; LE Larson; UK Mishra (2009). "Сверхбыстрые модуляционно-легированные полевые транзисторы: учебный обзор". Proc. IEEE . 80 (4): 494. doi :10.1109/5.135374.
  4. ^ Глобальные стандарты для микроэлектронной промышленности - полевой транзистор с модуляционным легированием (MODFET)
  5. ^ R. Hanson, LP Kouwenhoven, JR Petta, S. Tarucha и LMK Vandersypen (2009). "Спины в квантовых точках с несколькими электронами". Rev. Mod. Phys . 79 (2): 1217. arXiv : cond-mat/0610433 . Bibcode :2007RvMP...79.1217H. doi :10.1103/RevModPhys.79.1217. S2CID  9107975.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )