Kas yra heterojunkcija?

Heterosakcija susidaro, kai du skirtingi kristalinių puslaidininkių sluoksniai dedami kartu arba susluoksniuojami kartu su kintamomis arba skirtingomis juostomis. Dažniausiai naudojamos kietojo kūno elektriniuose įrenginiuose, heterojungtys taip pat gali būti sudarytos tarp dviejų skirtingų savybių turinčių puslaidininkių, pvz., vieno kristalinio, o kito metalinio. Kai elektrinio prietaiso arba prietaiso taikymo funkcija priklauso nuo daugiau nei vienos heterosankryžos, jos sudedamos taip, kad būtų sukurta vadinamoji heterostruktūra. Šios heterostruktūros naudojamos įvairių elektros prietaisų, tokių kaip saulės elementai ir lazeriai, gaminamai energijai padidinti.

Yra trys skirtingi heterojungčių tipai. Kai sukuriamos šios sąsajos tarp puslaidininkių, jos gali sudaryti tai, kas vadinama svyruojančiu tarpu, laipsnišku tarpu arba nutrūkusiu tarpu. Šie skirtingi heterosandūrų tipai priklauso nuo energijos tarpo, kuris susidaro dėl konkrečių puslaidininkinių medžiagų.

Energijos kiekis, kurį gali pagaminti medžiaga, yra tiesiogiai susijęs su heterosankryžos sukurto energijos tarpo dydžiu. Svarbus ir energijos atotrūkio tipas. Šį energijos tarpą sudaro skirtumas tarp valentinės juostos, kurią sukuria vienas puslaidininkis, ir laidumo juostos, kurią sukuria kitas puslaidininkis.

Heterojungtys yra standartinės kiekviename pagamintame lazeryje, nes heterosandūrų mokslas tapo standartu visoje pramonėje. Heterojunction leidžia gaminti lazerius, kurie gali veikti esant normaliai kambario temperatūrai. Šį mokslą 1963 m. pirmą kartą pristatė Herbertas Kroemeris, nors jis tapo standartiniu mokslu lazerių gamybos pramonėje tik po daugelio metų, kai tikrasis medžiagų mokslas pasivijo pagrindinę technologiją.

Šiandien heterojungtys yra gyvybiškai svarbus kiekvieno lazerio elementas – nuo ​​lazerių pjovimo CNC staklėse iki lazerių, skaitančių DVD filmus ir kompaktinius garso diskus. Heterojungtys taip pat naudojamos didelės spartos elektroniniuose įrenginiuose, kurie veikia labai aukštais dažniais. Pavyzdys yra didelio elektronų mobilumo tranzistorius, kuris daugumą savo funkcijų atlieka esant didesniam nei 500 GHz dažniui.

Daugelio heterosandūrų gamyba šiandien atliekama taikant tikslų procesą, vadinamą CVD arba cheminiu garų nusodinimu. MBE, reiškiantis molekulinės spinduliuotės epitaksiją, yra dar vienas procesas, naudojamas heterojungimams gaminti. Abu šie procesai yra labai tikslūs ir labai brangūs, ypač palyginti su dažniausiai pasenusiu puslaidininkinių įtaisų silicio gamybos procesu, nors silicio gamyba vis dar yra labai populiari kitose srityse.