главная   оптика   волоконная оптика   спектроскопия   лазеры   лазерные системы
 
     
 
Оптика /
  Тысячелетняя история развития оптики
  Природа света. Свойства электромагнитного излучения
  Законы оптики и оптические эффекты
  Компоненты оптических схем
  Оптические материалы
  Фотонные кристаллы и нанооптика
  Жидкие кристаллы
  Процессы тушения в оптических средах
  Время жизни возбужденных состояний
  Сверхрешетки
  Антибликовые покрытия
  Оптические системы
  Свет и энергетика
  Зрение
Волоконная оптика
Спектроскопия
Лазеры
Лазерные системы
 
Выставки и конференции
Новости науки и лазерной техники
 
О проекте
Ссылки

 

Сверхрешетки

Перевод Павла Малахова


Сверхрешетка – это периодическая структура, состоящая из двух и более материалов. Как правило, толщина одного слоя составляет несколько нанометров. Сверхрешетки были обнаружены в начале 20 века при исследовании рентгеновских дифракционных картин.
 

Механические свойства сверхрешеток
 

Дж.С. Коехлером было теоретически предсказано, что при использовании чередующихся (нано-) слоев материалов с высокими и низкими константами упругости, механическое сопротивление материала к сдвигу (срезанию) улучшается до 100 раз, а поскольку источник дислокаций Франка-Рида не может больше работать ни в одном из нанослоев.
Увеличение механической прочности материалов со структурой сверхрешетки с тех пор была подтверждена многочисленными экспериментами.

 

 

Свойства полупроводниковых сверхрешеток

Полупроводниковая сверхрешетка Если сверхрешетка составлена из двух полупроводниковых материалов с различной шириной запрещенной зоны, каждая квантовая яма устанавливают новый набор правил, влияющих на условия прохождения зарядов через всю структуру. Два различных материала полупроводника поочередно осаждаются, формируя периодическую структуру в направлении роста. С момента первой работы Лео Эсэки и Рафаэля Тсу, посвященнойо синтетическим искусственным сверхрешеткам (1970 год), был достигнут большой прогресс в физике таких слоистых полупроводников, теперь называемых квантовыми структурами. Концепция квантового конфайнмента (ограничения) привела к наблюдению за квантово-размерными эффектами в изолированных квантовых ямах.
Квантовый конфайнмент наблюдается также и в сверхрешетках.

 

 


Типы полупроводниковых сверхрешеток

Зонные структуры полупроводниковых сверхрешеток делятся на три различных типа, названные типом I, типом II и типом III.

 

В I типе гетероструктуры основание зоны проводимости и вершина валентной зоны формируются в том же самом слое полупроводника.

 

Во II типе зона проводимости и валентная зона расположены в шахматном порядке, так, чтобы электроны и дырки были заключены в различных слоях.

 

Сверхрешетка типа III включает в себя полуметаллический материал, например - сверхрешетка HgTe/CdTe. Хотя основание зоны проводимости и вершина валентной зоны сформированы в том же самом слое полупроводника в сверхрешетке Типа III, которая подобна сверхрешетке Типа I, ширина запрещенной зоны сверхрешетки Типа III может корректироваться от полупроводника до нулевой ширины запрещенной зоны и к полуметаллу с отрицательной шириной запрещенной зоны.
 

 

Также существует класс квазипериодических сверхрешеток, названных в честь Фибоначчи. Сверхрешетка Фибоначчи может быть рассмотрена как одномерный квазикристалл, где или электронный переход или локальная энергия берут две длительности в последовательности Фибоначчи.

 

 
Кафедра Лазерной техники БГТУ 'Военмех'

Онлайн-конвертер

 
         
 
  разработка сайта NINSIS   190005, Санкт-Петербург, ул. 1-я Красноармейская, д. 1
тел/факс: +7 (812) 316-49-09
www.laser-portal.ru