公路客運班車
[拼音]:yizhijie
[英文]:heterojunction
一種半導體材料生長在另一種半導體材料上所形成的接觸過渡區。依照兩種材料的導電型別分同型異質結(P-p結或N-n結)和異型異質(P-n或p-N)結。多層異質結稱為異質結構。
W.B.肖克萊發明電晶體時就曾設想利用異質結寬頻隙發射極單向注入的特點來提高發射極的注入比,從而獲得電晶體更大的電流放大係數。但直到60年代初期外延生長技術發展之後,實驗研究才廣泛開展起來。
到80年代,人們研究的異質結對材料已超過30種。按照兩種材料晶格常數的失配程度,異質結可分為兩類,即匹配型異質結和失配型異質結,前者以GaAs/Ge為代表,後者以Ge/Si為代表,其失配度墹ɑ/ɑ0(ɑ0為母體材料晶格常數,墹ɑ為外延異質材料晶格常數與母體材料晶格常數差值)分別為0.08%和4.1%,相應的失配懸掛鍵密度為1×1012/釐米2及1×1014/釐米2,通常以1×1013/釐米2懸掛鍵密度作為大致區分這兩種型別異質結的界限。
利用現代三元系、四元系固溶體材料外延生長技術可得到接近理想匹配的異質結。
由於兩種異質材料具有不同的物理化學引數(如電子親和勢、 帶結構、介電常數、晶格常數等), 接觸介面處產生各種物理化學屬性的失配,使異質結具有許多不同於同質PN接面的新特性。例如,在光學上有視窗效應、波導效應,在電學上有單向注入效應和對注入載流子的空間定域限制效應等。因此60年代以來人們十分重視對異質結材料和器件的研究,尤以Ⅲ-Ⅴ族材料異質結光電子器件為最,其代表性成就為室溫下連續波工作壽命達百萬小時的AlGaAs/GaAs雙異質結鐳射器(DHLD)的問世,促使大容量光纖通訊的研究進入工程實用階段。另一成就是對調製摻雜場效應電晶體的研究,它採用(AlGaAs)
/GaAs異質結構高低摻雜複合溝道。注入載流子的輸運是在帶隙較小的高純GaAs材料中進行,遷移率很高;溝道中大量載流子則由帶隙較高的高摻雜的AlGaAs
提供,這就解決了高傳輸速率和低內阻抗的矛盾,使器件響應速度達到13~17皮秒,可與超導約瑟遜器件相媲美。異質結的另一個研究課題是量子尺寸超薄層異質結構鐳射器,即量子阱鐳射器。它有很多新特點,例如譜線窄,溫度係數小,可調諧等。這是一種新穎的量子效應功能器件。