Модуляционное легирование - это метод изготовления полупроводников, при котором свободные носители заряда пространственно отделены от доноров. Поскольку это устраняет рассеяние на донорах, полупроводники с модулирующим легированием обладают очень высокой подвижностью носителей .
История [ править ]
Легирование Modulation было задумано в Bell Labs в 1977 году после разговора между Horst Stormer и Рэм Дингломом , [1] и реализовано вскоре после этого Артур Госсарды . В 1977 году Стёрмер и Дэн Цуй использовали пластину с модуляционным легированием, чтобы открыть дробный квантовый эффект Холла .
Реализация [ править ]
Полупроводниковые кристаллы, легированные модуляцией, обычно выращивают методом эпитаксии, чтобы можно было наносить последовательные слои из различных типов полупроводников. Одна из распространенных структур использует слой AlGaAs, нанесенный на GaAs, с донорами Si n-типа в AlGaAs. [2]
Приложения [ править ]
Полевые транзисторы [ править ]
Транзисторы, легированные модуляцией, обладают высокой электрической подвижностью и, следовательно, быстрой работой. [3] Полевой транзистор, легированный модуляцией, известен как MODFET . [4]
Низкотемпературная электроника [ править ]
Одним из преимуществ модулирующего легирования является то, что носители заряда не могут быть захвачены донорами даже при самых низких температурах. По этой причине гетероструктуры, легированные модуляцией, позволяют электронике работать при криогенных температурах.
Квантовые вычисления [ править ]
Двумерные электронные газы, допированные модуляцией, могут быть использованы для создания квантовых точек . Электроны, захваченные этими точками, могут затем работать как квантовые биты. [5]
Ссылки [ править ]
- ^ https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1998/stormer-bio.html
- Перейти ↑ Gossard, AC (1985). «Модуляционное легирование полупроводниковых гетероструктур». Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры . С. 499–531. DOI : 10.1007 / 978-94-009-5073-3_14 . ISBN 978-94-010-8744-5.
- ^ Л. Д. Нгуен; Л. Е. Ларсон; Великобритания Мишра (2009). "Сверхвысокоскоростные полевые транзисторы, легированные модуляцией: учебный обзор". Proc. IEEE . 80 (4): 494. DOI : 10,1109 / 5,135374 .
- ^ https://www.jedec.org/standards-documents/dictionary/terms/modulation-doped-field-effect-transistor-modfet
- ^ Р. Хэнсон, Л. П. Кувенховен, Дж. Р. Петта, С. Таруча и LMK Vandersypen (2009). «Спины в малоэлектронных квантовых точках». Ред. Мод. Phys . 79 (2): 1217. arXiv : cond-mat / 0610433 . Bibcode : 2007RvMP ... 79.1217H . DOI : 10.1103 / RevModPhys.79.1217 . S2CID 9107975 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
