ΠΡΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΡΡ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΎΠΊ
Π ΡΠ°Π±ΠΎΡΠ°Ρ ΠΏΠΎ ΠΈΡΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΡΡ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΎΠΊ Π·Π½Π°ΡΠΈΡΠ΅Π»ΡΠ½ΠΎΠ΅ ΠΌΠ΅ΡΡΠΎ Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°ΡΡ Π²ΠΎΠΏΡΠΎΡΡ, ΡΠ²ΡΠ·Π°Π½Π½ΡΠ΅ Ρ ΠΈΠ·ΡΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΏΡΠΎΡΠΈΠ»Ρ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΎΡΠ½ΠΎΠΉ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΡ ΠΈ ΡΠΎΠ²Π΅ΡΡΠ΅Π½ΡΡΠ²Π° Π³ΡΠ°Π½ΠΈΡ Π³Π΅ΡΠ΅ΡΠΎΠΏΠ΅ΡΠ΅Ρ ΠΎΠ΄ΠΎΠ². ΠΠ· ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΠ½ΡΡ ΠΌΠ΅ΡΠΎΠ΄ΠΎΠ² Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»ΡΡΠ΅Π΅ ΡΠ°ΡΠΏΡΠΎΡΡΡΠ°Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΡΡΠΈΠ»ΠΈ Π΄Π²Π°: ΠΎΠΏΡΠ΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π³Π»ΡΠ±ΠΈΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡΠΎΡΠΈΠ»Ρ ΠΊΠΎΠ½ΡΠ΅Π½ΡΡΠ°ΡΠΈΠΉ ΡΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½ΡΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΡΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ ΠΎΠΆΠ΅-ΡΠΏΠ΅ΠΊΡΡΠΎΡΠΊΠΎΠΏΠΈΠΈ (ΠΠΠ‘) Π² ΡΠΎΡΠ΅ΡΠ°Π½ΠΈΠΈ Ρ ΠΈΠΎΠ½Π½ΡΠΌ ΡΡΠ°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΈ ΠΌΠ°Π»ΠΎΡΠ³Π»ΠΎΠ²Π°Ρ… Π§ΠΈΡΠ°ΡΡ Π΅ΡΡ >
ΠΡΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΡΡ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΎΠΊ (ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠ°Ρ, ΠΊΡΡΡΠΎΠ²Π°Ρ, Π΄ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΠ½ΡΡΠΎΠ»ΡΠ½Π°Ρ)
Π ΡΠ°Π±ΠΎΡΠ°Ρ ΠΏΠΎ ΠΈΡΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΡΡ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΎΠΊ Π·Π½Π°ΡΠΈΡΠ΅Π»ΡΠ½ΠΎΠ΅ ΠΌΠ΅ΡΡΠΎ Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°ΡΡ Π²ΠΎΠΏΡΠΎΡΡ, ΡΠ²ΡΠ·Π°Π½Π½ΡΠ΅ Ρ ΠΈΠ·ΡΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΏΡΠΎΡΠΈΠ»Ρ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΎΡΠ½ΠΎΠΉ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΡ ΠΈ ΡΠΎΠ²Π΅ΡΡΠ΅Π½ΡΡΠ²Π° Π³ΡΠ°Π½ΠΈΡ Π³Π΅ΡΠ΅ΡΠΎΠΏΠ΅ΡΠ΅Ρ ΠΎΠ΄ΠΎΠ². ΠΠ· ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΠ½ΡΡ ΠΌΠ΅ΡΠΎΠ΄ΠΎΠ² Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»ΡΡΠ΅Π΅ ΡΠ°ΡΠΏΡΠΎΡΡΡΠ°Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΡΡΠΈΠ»ΠΈ Π΄Π²Π°: ΠΎΠΏΡΠ΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π³Π»ΡΠ±ΠΈΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡΠΎΡΠΈΠ»Ρ ΠΊΠΎΠ½ΡΠ΅Π½ΡΡΠ°ΡΠΈΠΉ ΡΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½ΡΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΡΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ ΠΎΠΆΠ΅-ΡΠΏΠ΅ΠΊΡΡΠΎΡΠΊΠΎΠΏΠΈΠΈ (ΠΠΠ‘) Π² ΡΠΎΡΠ΅ΡΠ°Π½ΠΈΠΈ Ρ ΠΈΠΎΠ½Π½ΡΠΌ ΡΡΠ°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΈ ΠΌΠ°Π»ΠΎΡΠ³Π»ΠΎΠ²Π°Ρ Π΄ΠΈΡΡΠ°ΠΊΡΠΈΡ ΡΠ΅Π½ΡΠ³Π΅Π½ΠΎΠ²ΡΠΊΠΈΡ Π»ΡΡΠ΅ΠΉ.
ΠΠ° ΡΠΈΡ. 3 ΠΏΡΠ΅Π΄ΡΡΠ°Π²Π»Π΅Π½ ΡΠΊΡΠΏΠ΅ΡΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΠ°Π»ΡΠ½ΡΠΉ ΠΎΠΆΠ΅-ΠΏΡΠΎΡΠΈΠ»Ρ ΡΠΎΡΡΠ°Π²Π° ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΎΡΠ½ΠΎΠΉ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΡ [2], ΡΠΎΡΡΠΎΡΡΠ΅ΠΉ ΠΈΠ· ΡΠ΅ΡΠ΅Π΄ΡΡΡΠΈΡ ΡΡ ΡΠ»ΠΎΠ΅Π² GaAs ΠΈ Al0,25Ga0,75As. Π’ΠΎΠ»ΡΠΈΠ½Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠ»ΠΎΡ ΡΠΎΡΡΠ°Π²Π»ΡΠ»Π° 5 Π½ΠΌ. Π’ΠΎΡΠΊΠ°ΠΌΠΈ Π½Π° ΡΠΈΡΡΠ½ΠΊΠ΅ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ ΡΠΊΡΠΏΠ΅ΡΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΠ°Π»ΡΠ½ΡΠ΅ Π·Π½Π°ΡΠ΅Π½ΠΈΡ Π²Π΅Π»ΠΈΡΠΈΠ½Ρ x Π² ΡΠΎΡΠΌΡΠ»Π΅ AlxGa1-xAs. ΠΡΠΈ Π·Π½Π°ΡΠ΅Π½ΠΈΡ Π±ΡΠ»ΠΈ Π²ΡΡΠΈΡΠ»Π΅Π½Ρ ΠΈΠ· ΠΎΡΠ½ΠΎΡΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΈΠ½ΡΠ΅Π½ΡΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡΠ΅ΠΉ ΠΎΠΆΠ΅-ΠΏΠΈΠΊΠΎΠ² Al (1390 ΡΠ) ΠΈ As (1228 ΡΠ). ΠΡΠΎΡΠΈΠ»Ρ ΠΊΠΎΠ½ΡΠ΅Π½ΡΡΠ°ΡΠΈΠΈ Al ΠΏΠΎΠ»ΡΡΠ΅Π½ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°ΡΠ΅Π»ΡΠ½ΡΠΌ ΡΡΡΠ°Π²Π»ΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΏΠΎΠ²Π΅ΡΡ Π½ΠΎΡΡΠ½ΡΡ ΡΠ»ΠΎΠ΅Π² ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΎΡΠ½ΠΎΠΉ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΡ ΠΈΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ Π°ΡΠ³ΠΎΠ½Π° Ρ ΡΠ½Π΅ΡΠ³ΠΈΠ΅ΠΉ 1,5 ΠΊΡΠ. Π‘ΠΊΠΎΡΠΎΡΡΡ ΡΡΠ°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡ ΡΠΎΡΡΠ°Π²Π»ΡΠ»Π° 0,3−1 Π½ΠΌ/ΠΌΠΈΠ½.ΠΠΎΡΡΠ΅ΠΏΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΡΠΌΠ΅Π½ΡΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π°ΠΌΠΏΠ»ΠΈΡΡΠ΄Ρ ΠΎΡΡΠΈΠ»Π»ΡΡΠΈΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡΠΈΠ½Ρ x ΠΏΠΎ ΠΌΠ΅ΡΠ΅ ΡΡΠ°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡ ΡΠ²ΡΠ·Π°Π½ΠΎ Ρ ΠΏΡΠΎΡΡΡΠ°Π½ΡΡΠ²Π΅Π½Π½ΡΠΌ ΡΠ°Π·Π»ΠΈΡΠΈΠ΅ΠΌ ΡΠΊΠΎΡΠΎΡΡΠ΅ΠΉ ΡΡΠ°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡ ΠΏΠΎ ΠΏΠ»ΠΎΡΠ°Π΄ΠΈ ΡΡΠΎΠΊΡΡΠΈΡΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠ΅ΡΠ²ΠΈΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡΡΠΊΠ° ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½ΠΎΠ².
Π ΠΈΡ. 3 ΠΠΆΠ΅-ΠΏΡΠΎΡΠΈΠ»Ρ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΊΠΈAlxGa1-xAs
ΠΠ°ΠΆΠ½ΡΠ΅ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΠ½ΡΠ΅ Ρ Π°ΡΠ°ΠΊΡΠ΅ΡΠΈΡΡΠΈΠΊΠΈ ΠΌΡΠ»ΡΡΠΈΡΠ»ΠΎΠΉΠ½ΡΡ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡΡΠΈΡΡ ΠΈΠ· ΡΠ΅Π·ΡΠ»ΡΡΠ°ΡΠΎΠ² ΠΌΠ°Π»ΠΎΡΠ³Π»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Π΄ΠΈΡΡΠ°ΠΊΡΠΈΠΈ ΡΠ΅Π½ΡΠ³Π΅Π½ΠΎΠ²ΡΠΊΠΈΡ Π»ΡΡΠ΅ΠΉ. ΠΠ»Ρ ΡΠ΅Π½ΡΠ³Π΅Π½ΠΎΠ³ΡΠ°ΠΌΠΌ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΡΠ»ΠΎΠΉΠ½ΡΡ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡ Π² ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡΠΈ ΠΌΠ°Π»ΡΡ ΡΠ³Π»ΠΎΠ² ΠΎΡΡΠ°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ ΡΠ΅Π½ΡΠ³Π΅Π½ΠΎΠ²ΡΠΊΠΈΡ Π»ΡΡΠ΅ΠΉ (0,5? < 2? < 8?,? — ΡΠ³ΠΎΠ» ΠΎΡΡΠ°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ) Ρ Π°ΡΠ°ΠΊΡΠ΅ΡΠ½ΠΎ Π½Π°Π»ΠΈΡΠΈΠ΅ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡΠ΅Π»ΡΠ½ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ»Π΅ΠΊΡΠΎΠ², ΠΎΠ±ΡΡΠ»ΠΎΠ²Π»Π΅Π½Π½ΡΠ΅ ΠΏΠ΅ΡΠΈΠΎΠ΄ΠΈΡΠ½ΠΎΡΡΡΡ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΊΠΈ. ΠΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ ΡΡΠΈΡ ΡΠ΅ΡΠ»Π΅ΠΊΡΠΎΠ² ΡΠ²ΡΠ·Π°Π½Ρ Ρ ΠΏΠ΅ΡΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΊΠΈ d:
.
Π·Π΄Π΅ΡΡ ? — Π΄Π»ΠΈΠ½Π° Π²ΠΎΠ»Π½Ρ ΠΈΠ·Π»ΡΡΠ΅Π½ΠΈΡ, n — ΠΏΠΎΡΡΠ΄ΠΎΠΊ ΠΎΡΡΠ°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ.
ΠΠ° ΡΠΈΡ. 4 ΠΏΡΠ΅Π΄ΡΡΠ°Π²Π»Π΅Π½Π° Π΄ΠΈΡΡΠ°ΠΊΡΠΈΠΎΠ½Π½Π°Ρ ΠΊΠ°ΡΡΠΈΠ½Π° Π² ΠΌΠ°Π»ΠΎΡΠ³Π»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡΠΈ Π΄Π»Ρ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΊΠΈ GaAs-AlAs, ΡΠΎΠ΄Π΅ΡΠΆΠ°ΡΠ΅ΠΉ 6 ΠΏΠ΅ΡΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ² [2]. Π’ΠΎΡΠΊΠΈ Π½Π° ΡΡΠΎΠΌ ΡΠΈΡΡΠ½ΠΊΠ΅ ΠΏΡΠ΅Π΄ΡΡΠ°Π²Π»ΡΡΡ ΡΠΊΡΠΏΠ΅ΡΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΠ°Π»ΡΠ½ΡΠ΅ ΡΠ΅Π·ΡΠ»ΡΡΠ°ΡΡ, ΡΠΏΠ»ΠΎΡΠ½Π°Ρ ΠΊΡΠΈΠ²Π°Ρ — ΡΠ΅Π·ΡΠ»ΡΡΠ°Ρ ΡΠ΅ΠΎΡΠ΅ΡΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΈΡ ΡΠ°ΡΡΠ΅ΡΠΎΠ² Π΄Π»Ρ d = 12,72 Π½ΠΌ.
Π ΠΈΡ. 2. 6 ΠΠ°Π»ΠΎΡΠ³Π»ΠΎΠ²Π°Ρ ΡΠ΅Π½ΡΠ³Π΅Π½ΠΎΠ²ΡΠΊΠ°Ρ Π΄ΠΈΡΡΠ°ΠΊΡΠΈΠΎΠ½Π½Π°Ρ ΠΊΠ°ΡΡΠΈΠ½Π° Π΄Π»Ρ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΊΠΈ GaAs-AlAs, ΡΠΎΠ΄Π΅ΡΠΆΠ°ΡΠ΅ΠΉ 6 ΡΠ»ΠΎΠ΅Π²
ΠΠΊΡΠΏΠ΅ΡΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΠ°Π»ΡΠ½Π°Ρ ΠΈ ΡΠ°ΡΡΠ΅ΡΠ½Π°Ρ Π΄ΠΈΡΡΠ°ΠΊΡΠΈΠΎΠ½Π½Π°Ρ ΠΊΠ°ΡΡΠΈΠ½Ρ ΠΎΡΠ΅Π½Ρ Ρ ΠΎΡΠΎΡΠΎ ΡΠΎΠ³Π»Π°ΡΡΡΡΡΡ Π½Π΅ ΡΠΎΠ»ΡΠΊΠΎ ΠΏΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΏΠΈΠΊΠΎΠ², Π½ΠΎ ΠΈ ΠΏΠΎ ΠΈΠ½ΡΠ΅Π½ΡΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡΠΈ ΠΈ ΡΠΈΡΠΈΠ½Π΅ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ. Π¨ΡΡΠΈΡ ΠΎΠ²Π°Ρ ΠΊΡΠΈΠ²Π°Ρ Π½Π° ΡΡΠΎΠΌ ΠΆΠ΅ ΡΠΈΡΡΠ½ΠΊΠ΅ ΡΠΎΠΎΡΠ²Π΅ΡΡΡΠ²ΡΠ΅Ρ ΡΠ΅ΠΎΡΠ΅ΡΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΈΠΌ ΡΠ°ΡΡΠ΅ΡΠ°ΠΌ, ΠΏΡΠΈ ΠΊΠΎΡΠΎΡΡΡ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ ΠΏΠ΅ΡΠΈΠΎΠ΄ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΊΠΈ Π²ΡΠ΅Π³ΠΎ Π½Π° 0,28 Π½ΠΌ, ΡΡΠΎ ΡΠΎΠΎΡΠ²Π΅ΡΡΡΠ²ΡΠ΅Ρ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΡ ΡΠΎΠ»ΡΠΈΠ½Ρ Π²ΡΠ΅Π³ΠΎ Π½Π° Π΄Π²Π° Π°ΡΠΎΠΌΠ½ΡΡ ΡΠ»ΠΎΡ. ΠΡΠ»ΠΈΡΠΈΠ΅ ΠΎΡ ΡΠΊΡΠΏΠ΅ΡΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΠ°Π»ΡΠ½ΡΡ ΡΠ΅Π·ΡΠ»ΡΡΠ°ΡΠΎΠ² Π² ΡΡΠΎΠΌ ΡΠ»ΡΡΠ°Π΅ ΡΡΡΠ΅ΡΡΠ²Π΅Π½Π½ΠΎ. ΠΡΠΈ ΠΎΡΠ΅Π½ΠΊΠΈ ΡΠ²ΠΈΠ΄Π΅ΡΠ΅Π»ΡΡΡΠ²ΡΡΡ ΠΎ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡΠΈ ΠΊΠΎΠ½ΡΡΠΎΠ»Ρ ΡΡΠΈΠΌ ΠΌΠ΅ΡΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΡΠΎΠ²Π΅ΡΡΠ΅Π½ΡΡΠ²Π° Π³ΡΠ°Π½ΠΈΡ ΠΈ ΠΊΠΎΠ³Π΅ΡΠ΅Π½ΡΠ½ΠΎΡΡΠΈ ΠΏΠ΅ΡΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ² Ρ Π°ΡΠΎΠΌΠ½ΠΎΠΉ ΡΠΎΡΠ½ΠΎΡΡΡΡ. Π ΡΠ»ΡΡΠ°Π΅ ΠΏΠ»Π°Π²Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΡ ΠΌΠ΅ΠΆΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠ°ΡΡΡΠΎΡΠ½ΠΈΡ Π½Π° Π³ΡΠ°Π½ΠΈΡΠ΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρ ΡΠ»ΠΎΡΠΌΠΈ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΊΠΈ, ΠΊΡΠΎΠΌΠ΅ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡΠ΅Π»ΡΠ½ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ»Π΅ΠΊΡΠΎΠ² Π² ΠΌΠ°Π»ΠΎΡΠ³Π»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡΠΈ Π½Π°Π±Π»ΡΠ΄Π°ΡΡΡΡ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΠ½ΡΠ΅ ΡΠ΅ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡ (ΡΠ°ΡΠ΅Π»Π»ΠΈΡΠ½ΡΠ΅ ΠΎΡΡΠ°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ), ΡΠΎΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠΆΠ΄Π°ΡΡΠΈΠ΅ ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π½ΡΠ΅ ΡΠ΅ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡ Π½Π° ΡΠ΅Π½ΡΠ³Π΅Π½ΠΎΠ³ΡΠ°ΠΌΠΌΠ°Ρ .
ΠΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΠ½ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ»Π΅ΠΊΡΠΎΠ² ΡΠ°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΠΏΡΠ΅Π΄Π΅Π»ΡΠ΅ΡΡΡ ΠΏΠ΅ΡΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠΌ ΠΌΠΎΠ΄ΡΠ»ΡΡΠΈΠΈ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΡΠ»ΠΎΠΉΠ½ΠΎΠΉ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΡ d [3]:
Π³Π΄Π΅ n — ΠΏΠΎΡΡΠ΄ΠΎΠΊ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠ΅ΡΠ»Π΅ΠΊΡΠ°, d* - ΠΌΠ΅ΠΆΠΏΠ»ΠΎΡΠΊΠΎΡΡΠ½ΠΎΠ΅ ΡΠ°ΡΡΡΠΎΡΠ½ΠΈΠ΅ ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠ΅ΡΠ»Π΅ΠΊΡΠ°, ΠΈ+ ΠΈ ΠΈ- - ΡΠ³Π»ΠΎΠ²ΡΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΠ½ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ»Π΅ΠΊΡΠΎΠ² ΡΠΎΠΎΡΠ²Π΅ΡΡΡΠ²Π΅Π½Π½ΠΎ ΡΠΎ ΡΡΠΎΡΠΎΠ½Ρ Π±ΠΎΠ»ΡΡΠΈΡ ΠΈ ΠΌΠ΅Π½ΡΡΠΈΡ ΡΠ³Π»ΠΎΠ².
ΠΠ½ΡΠ΅Π½ΡΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡΡ ΠΈ ΠΊΠΎΠ»ΠΈΡΠ΅ΡΡΠ²ΠΎ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΠ½ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ»Π΅ΠΊΡΠΎΠ² ΡΠ΅ΠΌ ΠΌΠ΅Π½ΡΡΠ΅, ΡΠ΅ΠΌ ΡΠ΅Π·ΡΠ΅ Π³ΡΠ°Π½ΠΈΡΠ° ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρ ΡΠ»ΠΎΡΠΌΠΈ. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±ΡΠ°Π·ΠΎΠΌ, Π½Π°Π»ΠΈΡΠΈΠ΅ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡΠ΅Π»ΡΠ½ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ»Π΅ΠΊΡΠΎΠ² Π² ΠΌΠ°Π»ΠΎΡΠ³Π»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡΠΈ ΠΈ ΠΎΡΡΡΡΡΡΠ²ΠΈΠ΅ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΠ½ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ»Π΅ΠΊΡΠΎΠ², ΡΠΎΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠΆΠ΄Π°ΡΡΠΈΡ ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π½ΡΠ΅ Π΄ΠΈΡΡΠ°ΠΊΡΠΈΠΎΠ½Π½ΡΠ΅ ΠΏΠΈΠΊΠΈ, ΡΠ²ΠΈΠ΄Π΅ΡΠ΅Π»ΡΡΡΠ²ΡΠ΅Ρ ΠΎ ΡΠΎΠ²Π΅ΡΡΠ΅Π½ΡΡΠ²Π΅ Π³ΡΠ°Π½ΠΈΡ ΡΠ°Π·Π΄Π΅Π»Π°.
ΠΠ΄Π΅Ρ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π½ΠΈΡ ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΊΠΈ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ»Π° Π² ΡΠ΅Π·ΡΠ»ΡΡΠ°ΡΠ΅ ΠΏΠΎΠΈΡΠΊΠ° Π½ΠΎΠ²ΡΡ ΠΏΡΠΈΠ±ΠΎΡΠΎΠ² Ρ ΠΎΡΡΠΈΡΠ°ΡΠ΅Π»ΡΠ½ΡΠΌ Π΄ΠΈΡΡΠ΅ΡΠ΅Π½ΡΠΈΠ°Π»ΡΠ½ΡΠΌ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΡΠΎΠΏΡΠΎΡΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ. ΠΡΠΈ Π½Π°Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ Π²Π½Π΅ΡΠ½Π΅Π³ΠΎ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Ρ ΠΏΠΎ ΠΎΡΠΈ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΊΠΈ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½Ρ, ΡΡΠΊΠΎΡΡΡΡΡ, Π±ΡΠ΄ΡΡ ΡΠ²Π΅Π»ΠΈΡΠΈΠ²Π°ΡΡ Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡΡΠ½ΡΠ΅ Π·Π½Π°ΡΠ΅Π½ΠΈΡ z-ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½ΡΡ Π²ΠΎΠ»Π½ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ Π²Π΅ΠΊΡΠΎΡΠ°. ΠΡΠ»ΠΈ Π΄Π»ΠΈΠ½Π° ΡΠ²ΠΎΠ±ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡΠΎΠ±Π΅Π³Π° ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½ΠΎΠ² Π½Π°ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π±ΠΎΠ»ΡΡΠ΅ ΠΏΠ΅ΡΠΈΠΎΠ΄Π° ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΊΠΈ, ΡΠΎ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½Ρ, Π½Π΅ ΡΡΠΏΠ΅Π² ΡΠ°ΡΡΠ΅ΡΡΡΡΡ, Π΄ΠΎΡΡΠΈΠ³Π½ΡΡ Π³ΡΠ°Π½ΠΈΡ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΎΡΠ½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ ΠΡΠΈΠ»Π»ΡΡΠ½Π° Π² ΡΠΎΡΠΊΠ°Ρ ΠΈ, Π³Π΄Π΅ ΠΈΡ ΡΡΡΠ΅ΠΊΡΠΈΠ²Π½Π°Ρ ΠΌΠ°ΡΡΠ° ΠΎΡΡΠΈΡΠ°ΡΠ΅Π»ΡΠ½Π°Ρ. Π ΡΡΠΎΠΌ ΡΠ»ΡΡΠ°Π΅ Π΄ΡΠ΅ΠΉΡΠΎΠ²Π°Ρ ΡΠΊΠΎΡΠΎΡΡΡ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½ΠΎΠ² Π±ΡΠ΄Π΅Ρ ΠΏΠ°Π΄Π°ΡΡ Ρ ΡΠΎΡΡΠΎΠΌ ΠΏΡΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Ρ, ΡΡΠΎ ΡΠΎΠΎΡΠ²Π΅ΡΡΡΠ²ΡΠ΅Ρ ΠΎΡΡΠΈΡΠ°ΡΠ΅Π»ΡΠ½ΠΎΠΌΡ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΡΠΎΠΏΡΠΎΡΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΡ. ΠΠΏΠ΅ΡΠ²ΡΠ΅ ΠΎΡΡΠΈΡΠ°ΡΠ΅Π»ΡΠ½ΠΎΠ΅ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΡΠΎΠΏΡΠΎΡΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π±ΡΠ»ΠΎ ΠΎΠ±Π½Π°ΡΡΠΆΠ΅Π½ΠΎ Π² ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΊΠ΅ GaAs-GaAlAs [1].
ΠΡΠ΅ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ ΠΊΠ²Π°Π½ΡΠΎΠ²ΡΠΉ ΡΡΡΠ΅ΠΊΡ Π½Π°Π±Π»ΡΠ΄Π°Π΅ΡΡΡ Π² ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΡΡ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΊΠ°Ρ ΠΏΡΠΈ ΡΡΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠΈ, ΡΡΠΎ Π²ΡΠ΅ΠΌΡ ΡΠ°ΡΡΠ΅ΡΠ½ΠΈΡ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½ΠΎΠ² Π΄ΠΎΡΡΠ°ΡΠΎΡΠ½ΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΠΊΠΎ [3]. ΠΡΠΈ ΠΏΡΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΊ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΊΠ΅ Π²Π½Π΅ΡΠ½Π΅Π³ΠΎ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Ρ E ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½Ρ Π½Π°ΡΠ½ΡΡ ΡΠΎΠ²Π΅ΡΡΠ°ΡΡ ΠΏΠ΅ΡΠΈΠΎΠ΄ΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΎΠ΅ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π² ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ·ΠΎΠ½Π΅, ΠΈΡΠΏΡΡΡΠ²Π°Ρ ΠΏΡΠΈ ΡΡΠΎΠΌ Π±ΡΡΠ³Π³ΠΎΠ²ΡΠΊΠΎΠ΅ ΡΠ°ΡΡΠ΅ΡΠ½ΠΈΠ΅ Π½Π° Π΅Π΅ ΠΎΠ±Π΅ΠΈΡ Π³ΡΠ°Π½ΠΈΡΠ°Ρ . Π§Π°ΡΡΠΎΡΠ° ΠΎΡΡΠΈΠ»Π»ΡΡΠΈΠΉ ΠΎΠΏΡΠ΅Π΄Π΅Π»ΡΠ΅ΡΡΡ Π²ΡΡΠ°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ:
ΠΠ»Ρ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Ρ Π = 103 Π/ΡΠΌ ΠΈ ΠΏΠΎΡΡΠΎΡΠ½Π½ΠΎΠΉ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΊΠΈ d = 100 Π ? = 250 ΠΠΡ.
ΠΠ΅ΠΎΠ±ΡΡΠ½ΡΠ΅ ΡΠ²ΠΎΠΉΡΡΠ²Π° ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΎΡΠ½ΡΡ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡ Π΄Π°ΡΡ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ½ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠ½ΡΡ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡΠ΅ΠΉ Π΄Π»Ρ ΠΈΡ ΠΏΡΠΈΠ±ΠΎΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΡ. ΠΠΎΠ»ΡΡΡΡ Π³ΡΡΠΏΠΏΡ ΡΠΎΡΡΠ°Π²Π»ΡΡΡ ΠΎΠΏΡΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½Π½ΡΠ΅ ΠΏΡΠΈΠ±ΠΎΡΡ, Π² ΡΠ°ΡΡΠ½ΠΎΡΡΠΈ, ΡΠΎΡΠΎΠΏΡΠΈΠ΅ΠΌΠ½ΠΈΠΊΠΈ, ΡΠ²Π΅ΡΠΎΠΈΠ·Π»ΡΡΠ°ΡΡΠΈΠ΅ ΠΏΡΠΈΠ±ΠΎΡΡ, ΠΏΠ°ΡΡΠΈΠ²Π½ΡΠ΅ ΠΎΠΏΡΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΈΠ΅ ΡΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½ΡΡ.
ΠΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡΠΈΠΎΠ½Π½ΡΠ΅ Π»Π°Π·Π΅ΡΡ Π½Π° Π³Π΅ΡΠ΅ΡΠΎΠΏΠ΅ΡΠ΅Ρ ΠΎΠ΄Π°Ρ ΠΈΠΌΠ΅ΡΡ Π·Π½Π°ΡΠΈΡΠ΅Π»ΡΠ½ΡΠ΅ ΠΏΡΠ΅ΠΈΠΌΡΡΠ΅ΡΡΠ²Π° ΠΏΠ΅ΡΠ΅Π΄ ΠΎΠ±ΡΡΠ½ΡΠΌΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΡΠΌΠΈ Π»Π°Π·Π΅ΡΠ°ΠΌΠΈ, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡΠΊΡ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅ΠΊΡΠΈΡΠΎΠ²Π°Π½Π½ΡΠ΅ Π½ΠΎΡΠΈΡΠ΅Π»ΠΈ Π² Π»Π°Π·Π΅ΡΠ°Ρ Π½Π° Π³Π΅ΡΠ΅ΡΠΎΠΏΠ΅ΡΠ΅Ρ ΠΎΠ΄Π°Ρ ΡΠΎΡΡΠ΅Π΄ΠΎΡΠΎΡΠΈΠ²Π°ΡΡΡΡ Π² ΡΠ·ΠΊΠΎΠΉ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡΠΈ. ΠΡΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²ΠΌΠ΅ΡΡΠΎ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ΠΎΡΠ½ΡΡ Π³Π΅ΡΠ΅ΡΠΎΠΏΠ΅ΡΠ΅Ρ ΠΎΠ΄ΠΎΠ² ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΡΠ»ΠΎΠΉΠ½ΡΡ ΡΠ²Π΅ΡΡ ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠΎΡΠ½ΡΡ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΠ΅Ρ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡΠΎΠ²ΠΈΡΡ Π»Π°Π·Π΅ΡΡ, ΡΠ°Π±ΠΎΡΠ°ΡΡΠΈΠ΅ Π½Π° Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡΠΊΠΈΡ Π΄Π»ΠΈΠ½Π°Ρ Π²ΠΎΠ»Π½.
Π ΠΊΠ°ΡΠ΅ΡΡΠ²Π΅ ΠΏΡΠΈΠΌΠ΅ΡΠ° Π½Π° ΡΠΈΡ. 5 ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ ΡΡ Π΅ΠΌΠ°ΡΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±ΡΠ°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΡ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠ»Π½ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ Π»Π°Π·Π΅ΡΠ° [4].
Π ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΠ΅ ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΡΡΡ ΡΠ΅ΡΡΡΠ΅ Π°ΠΊΡΠΈΠ²Π½ΡΡ ΡΠ»ΠΎΡ AlxGa1-xAs ΡΠ°Π·Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΡΠΎΡΡΠ°Π²Π° (x = x1, x2, x3, x4), Π±Π»Π°Π³ΠΎΠ΄Π°ΡΡ ΠΊΠΎΡΠΎΡΡΠΌ Π»Π°Π·Π΅Ρ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²ΡΠ΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ ΡΠ°Π±ΠΎΡΠ°Π΅Ρ Π½Π° ΡΠ΅ΡΡΡΠ΅Ρ Π΄Π»ΠΈΠ½Π°Ρ Π²ΠΎΠ»Π½ ?1, ?2, ?3 ΠΈ ?4. ΠΠΊΡΠΈΠ²Π½ΡΠ΅ ΡΠ»ΠΎΠΈ ΠΎΡΠ΄Π΅Π»Π΅Π½Ρ Π΄ΡΡΠ³ ΠΎΡ Π΄ΡΡΠ³Π° ΠΏΡΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡΡΠΎΡΠ½ΡΠΌΠΈ ΡΠ»ΠΎΡΠΌΠΈ AlyGa1-yAs (y > x1, x2, x3, x4). ΠΠ»Ρ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π½ΠΈΡ p-n-ΠΏΠ΅ΡΠ΅Ρ ΠΎΠ΄ΠΎΠ² Π² ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΠ΅ ΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠ»Π°ΡΡ Π»ΠΎΠΊΠ°Π»ΡΠ½Π°Ρ Π΄ΠΈΡΡΡΠ·ΠΈΡ Zn. ΠΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡΠΊΡ Π² Π°ΠΊΡΠΈΠ²Π½ΡΡ ΡΠ»ΠΎΡΡ ΠΌΠΎΠ»ΡΠ½ΡΠ΅ Π΄ΠΎΠ»ΠΈ Al ΡΠ°Π·Π»ΠΈΡΠ½Ρ, Π»Π°Π·Π΅ΡΠ½Π°Ρ Π³Π΅Π½Π΅ΡΠ°ΡΠΈΡ ΠΎΡ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ p-n-ΠΏΠ΅ΡΠ΅Ρ ΠΎΠ΄Π° Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ Π½Π° ΡΠ°Π·Π½ΡΡ Π΄Π»ΠΈΠ½Π°Ρ Π²ΠΎΠ»Π½.
Π ΠΈΡ. 5 Π‘Ρ Π΅ΠΌΠ°ΡΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΎΠ±ΡΠ°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠ²ΠΎΠ»Π½ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ Π»Π°Π·Π΅ΡΠ°