Kvant o'lchovli tuzilmalar texnologiyasi muammolari

1.8. Kvant o'lchovli tuzilmalar texnologiyasi muammolari
Nanostrukturalar, boshqacha qilib aytganda, nanostrukturalar va ularning imkoniyatlarini o'rganish ularni ishlab chiqarish texnologiyalarini rivojlantirish bilan bevosita bog'liq va ko'p hollarda ushbu texnologiyalar bilan belgilanadi.
Ko'p hollarda nanostrukturalarni tayyorlashda kerakli xususiyatlarga ega yarimo'tkazgichli geterobirlashmalarni yaratish kerak
45
Buning uchun birinchi navbatda mos yarimo'tkazgichli materiallar juftini topish kerak.Materiallarni tanlashda tayyorlangan nanostruktura turini hisobga olish kerak. Geterobog'lanishda ikki o'lchovli elektron strukturani yaratishning asosiy talabi shundaki, ikkala yarim o'tkazgich ham yaqin panjara konstantalariga ega. Agar bu shart bajarilmasa, geterochegara yaqinida zichligi yuqori bo'lgan dislokatsiyalar hosil bo'ladi.Bu geterobirikmaning xossalarini yomonlashtiradi.Natijada kvant chegaralanishi bilan bog'liq effektlar kuzatilmaydi.
Qatlamlar juda yupqa bo’lganligi uchun panjara parametrlarining mosligi muhim ahamiyatga ega emas.Yupqa qatlamlarda bu nomuvofiqlik tufayli dislokatsiyalar sodir bo’lmaydi.Qatlamlarning elastik deformatsiyasiga sabab bo’ladi. Bu tizimning energiya spektrini o'zgartiradi.
GaAs-AlxGa1-xAshete-raketa birikmalari nanostrukturalarni tayyorlash uchun keng qo'llaniladi.AlxGa1-xAs qattiq eritmasining har qanday tarkibida bu materiallarning kristall panjaralari bir-biriga juda mos keladi va shuning uchun mukammal hetero-bo'g'inlarni ifodalaydi.Bundan tashqari yana bir nechta ideallar mavjud. A3B5 yarimo'tkazgichli birikmalar orasida geterojuftlar.Masalan, InP–In0,53Ga 0,47. o'zgarmaydi.Kvant geterobo'g'inlarini tayyorlash uchun boshqa guruhlarga mansub o'tkazgich materiallar kam qo'llaniladi..
N anohetero-o'tishlar texnologiyaga qo'yiladigan asosiy talablardan biridir o'zgaruvchan tarkibli qatlamlar qalinligi bir nechta panjara konstantalarigacha juda keskin hetero-yo'llanmalar olish oraliq qatlam qalinligi nisbatan katta bo`lganligi sababli geterobog`lanishlarda kvant effektlari amalda kuzatilmaydi.
1.9-rasm. d-qatlamining energiya diagrammasi
TechnologiesUntentineLo-Karabirabirab .Profenat-cyhibinitoPtorolarolarlarlargeGirlsPerspersPerosisMotherTrolabs.d-FatsInterrangeTransMateringShives majmuasini joriy qilish imkoniyatidir.
Shuni ta'kidlash kerakki, d-qatlam kvant miqyosidagi tuzilmalarning bir turi hisoblanadi.Bu yarim o'tkazgichlarning izolyatsiyalash profili bir hil bo'lmagan.Nopoklik ionlari hajmda bir xil taqsimlanmagan, lekin qalinligi doimiy bo'lgan juda nozik hujayralarda to'plangan. bir yoki bir nechta hujayralar tomonidan. elektronlar to'plangan qatlamning elektr maydoni elektronlar zaryadi va yakuniy potentsial quduq bilan himoyalangan 1-rasm
ko'rsatilgandek, d-qatlamlardan farq qiladi unda o'lchami kvantlangan zaryad tashuvchilarning kontsentratsiyasi ~1014 sm-2 ga teng deb taxmin qilinadi, shuning uchun bir qator tuzilmalar bilan solishtirganda, u etarlicha baland, lekin yuk ko'taruvchi toshlarning harakati kichikdir.
Epitaksiya usullarining birortasi ham yuqoridagi talablarga javob bermaydi.Masalan, quduqli epitaksiya va suyuqlik fazali epitaksiya usullari ko‘rsatilgan.Tarkib va qo‘shimchalarning kompleks profilini olish bir qancha texnik qiyinchiliklar bilan bog‘liq.Nisbatan yuqori haroratli geterobirikma diffuziya natijasida tarqalishi mumkin, bu esa noto'g'ri chegaralarni olishga olib keladi.yo'l qo'ymaydi.
Hozirgi vaqtda molekulyar-radiatsion epitaksiya usuli yuqori sifatli geterobog'lanishlarni tayyorlash uchun kengaytirilmoqda.Yana bir keng tarqalgan usul bu metall-organik birikmalarning gaz fazali epitaksisidir.Bu usul murakkab va qimmat uskunalarni talab qilmaydi.Lekin nazorat va boshqarish kam. imkoniyatlari.super panjaralar, kvant simlari va kvant nuqtalarini olish imkonini beradi.
Litografiya usullari bilan bir o'lchovli va nol o'lchovli tuzilmalarni olish mumkin.Lekin buning uchun maxsus usullar - nanolitografiya qo'llanilishi kerak.Chunki an'anaviy usullar bilan nanostrukturalarni yaratish juda qiyin.
Buyurtma qilingan nanostrukturalarning o'z-o'zini tashkil qilish effektlaridan foydalangan holda, kvant nuqtalari va kvant nuqtalari yarimo'tkazgichli substratlarda muvaffaqiyatli ishlab chiqariladi.Bu usul geterounksion materiallarga alohida talablar qo'yadi..
.
|