Определите спектральный диапазон (или диапазон длин волн) работы фотоприемной матрицы на основе наногетероструктур для следующих параметров квантовых ям: Eg1 = 1,51 эВ, Eg2 = 1,86 эВ, E1 = 0,07 эВ, E2 = 0,275 эВ, середины запрещенных зон полупроводниковых материалов, составляющих квантовую яму, совпадают.
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Использование полупроводников в электронике основано на свойствах электронов, определяющих их поведение в монокристаллических полупроводниках (в дальнейшем слово монокристаллический будет опускаться). По современным физическим представлениям энергия электрона в полупроводнике может принимать практически любые значения в некоторых интервалах. Эти интервалы называются разрешенными энергетическими зонами. Практическое значение имеют две зоны – валентная зона и зона проводимости.
При соединении полупроводников с различной шириной запрещенной зоны на границе раздела возникает энергетический барьер, называемый гетеропереход
. Если узкозонный полупроводник (Еg1) поместить между двумя широкозонными полупроводниками (Еg2 >Еg1), причем толщину среднего слоя сделать очень малой (от единиц до нескольких десятков нанометров), то энергия электронов в разрешенных зонах этого слоя перестает быть произвольной, а может принимать только некоторые определенные значения (Е1 и Е2)
Если в полупроводник попадает квант оптического излучения (его называют фотоном), он может взаимодействовать с электроном, находящимся на нижнем энергетическом уровне