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#异质结

简介

异质结是半导体界面,由不同材料组成。这种半导体器件中常见的结构通过晶体生长技术将两种不同材料嫁接在一起形成。在异质结的界面,由于不同材料的晶格常数和原子周期性的变化,导致电子结合能和势垒高度的变化,从而影响电子的行为。异质结的出现不仅可以扩大晶体管、激光器等器件的功能范围,还能提高这些器件的性能水平。

  1. 异质结特性:异质结具有以下几个主要特性:

    • 在异质结界面形成电势垒,导致电子和空穴浓度不同。
    • 异质结界面的禁带宽度和导电性能与相邻晶体不同,由于带边弯曲,异质结能够产生新的光谱特性。
    • 在近场和远场中,异质结的反射和透射性质都显示出显著差异。
    • 异质结与外部物理场(如光、磁场等)相互作用,引发一系列物理现象和器件行为。
  2. 异质结应用:
    异质结在多个领域得到广泛应用,包括但不限于:

    • 半导体激光器:利用异质结形成的增益介质实现激光放大和发射。
    • 太阳能电池:利用不同材料构成的异质结来提高光电转化效率。
    • 光电探测器:通过异质结区域的光感受材料产生电流信号,实现光电转换
    • 场效应晶体管:利用异质结形成的电势垒来改变半导体芯片中的载流子浓度,实现场效应管控制。

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