补充资料：半导体超晶格

半导体超晶格
semiconductor superlattice

牛导体超晶格Sernleonduetor多年来发展起来的人工改性新材料。superlattiee近20 是将两种(或两种以上)组分不同、或导电类型不同的极薄(几埃到几百埃)半导体单晶薄膜交替地外延生长在一起而形成的周期结构材料。 简史超晶格的概念是美国IBM公司的江崎玲敖奈(L.Esaki)和朱兆样于1969年提出的。他们认为，在原晶体晶格的周期势场上加上超晶格的周期势场，原晶体的能带结构会受到扰动。由于超晶格的周期d通常比原晶体的晶格常数a大得多，于是在动量空间中对应的布里渊区就会小得多，原来边界为二/a的布里渊区会分裂成边界为万/d的许多微小布里渊区，而原晶体抛物线型的导带和价带则会分裂为许多由子禁带分隔开的子能带。在超晶格的生长方向上，载流子的能量量子化(即所谓的量子尺寸效应)。子能带的形成及其具体分布可用量子力学方法计算获得。他们从理论上预计，在与超晶格周期势方向相同的外电场的作用下，子能带中的电子比较容易通过E一K曲线上尹E阳万2=O的“屈折”点，从正加速区进入负加速区，在宏观上出现负阻效应。这在通常的晶体中，要将电子加速到“屈折”点需很大的电场而难以实现。此外，电子在超晶格中还可能到达微小布里渊区的边界而出现布洛赫振荡效应，理论预计其振荡频率可高达1000 GHzo 要制备出超晶格材料，必须能够交替重复地生长层数多达数十至数百的、厚度以原子层量度的单晶薄膜。1971年，美国贝尔实验室卓以和(A.Y.Cho)首先发明了分子束外延设备，并用该设备生长出GaAs/AIGaAs周期结构材料。1972年，美国IBM公司的张立刚(L.L.Chang)等人用同样技术生长出100多个周期的、每层厚100入左右的GaAs/AIGaAs超晶格材料，并在研究其输运特性时观察到负阻效应。从此，超晶格的研究引起了人们的重视。随着超薄层材料生长技术的发展与完善，超晶格领域的研究在80年代有了很大的发展。 不同类型的半导体超晶格材料及其主要特征20多年来，对超晶格材料的研究范围十分广泛，涉及到nl-V族、11一VI族、IV一VI族、W族和非晶态等材料体系。按其所含的组分数目可分为只含一种组分的掺杂超晶格，含两种组分的组分超晶格和含两种以上组分的复型超晶格。按组分材料之间的晶格匹配情况又可分为晶格匹配的超晶格和失配的应变层超晶格。对超晶格结构的研究还在向每层仅几个原子层厚和低维度方向发展，因此还有所谓短周期超晶格和一维、零维超晶格等新型结构。

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