Yarıiletken Heteroyapı (semiconductor heterostructure)

Yarıiletken heteroyapı, iki veya daha fazla yarıiletken substanstan (malzeme) yapılmış yapay yapıdır; en önemli rol transistör tabakasındadır, yani iki substans arasındaki sınırdadır.

Yarı iletken heteroyapılar, II-VI. gruplara ait elementlerden (Zn, Cd, Hg, Al, Ga, In, Si, Ge, P, As, Sb, S, Se, Te), A^IIIB^V bileşikler ve ve bunların katı çözeltileri ve A^IIB^VI bileşiklerden oluşur. A^IIIB^V bileşiklerinin en çok kullanılanları GaAs ve GaN, katı çözeltileri Al_xGa_1-xAs’dir. Katı çözeltilerin kullanılması, adım-adım (step-by-step) yerine sürekli kompozisyon değişikliği ve dolayısıyla bant aralığının (gap) sürekli değişimi ile hetero-yapıların yaratılmasını sağlar.

Hetero yapıların üretiminde temas eden iki bileşiğin (substanslar) latis parametreleri arasında mutabakat (yakınlık) sağlanması önemlidir. Çok farklı latis sabitlerine sahip iki bileşik tabakası birbiri üzerinde büyütüldüğünde kalınlıklarında bir artış, büyük deformasyon oluşumuna ve arayüzde epitaksiyel dislokasyona neden olacaktır. Heteroyapıların üretiminde genellikle, AlAs-GaAs sistemi katı çözeltilerin kullanılmasının nedeni budur; çünkü alüminyum ve galyum arsenitler hemen hemen aynı latis parametrelerine sahiptir. Bu durumda, GaAs'ın tek kristalleri, heteroyapıların büyümesi için ideal bir substrat oluşturur. Bir başka doğal substrat da, GaAs-InAs, AlAs-AlSb, vb. gibi katı çözeltilerle birlikte kullanılan InP'dir.

Moleküler demet epitaksiyle ince tabaka büyümesi, organometalik bileşiklerden kimyasal buhar depozisyonu ve sıvı faz epitaksi teknolojileri, ince tabaka heteroyapıların oluşturulmasında önemli buluşlara yol açtı. Bu teknolojiler, çok keskin arayüzlü heteroyapılar büyütmeyi mümkün kıldılar; bunlar, birbirlerine çok yakın konumda oldukları için, aralarındaki boşlukta boyutsal kuantum etkilere ait belirleyici bir rol vardır. Bu tip alanlara ‘kuantum kuyular’ (veya, nadiren de kuantum duvarlar) denir. Kuantum kuyularda orta dar-band tabaka birkaç on nanometre kalınlıktadır; dolayısıyla boyut kuantizasyonu etkisiyle elektronik seviyelerin ayrılmasına neden olur. Heteroyapılar, özellikle de çift heteroyapılar, yarıiletkenlerin band aralığı, yük taşıyıcılarının etkin kütlesi ve hareketliliği ve elektron enerji spektrumu gibi temel parametrelerini kontrolüne olanak tanır.

GERİ (sözlük)

GERİ (nanoteknoloji)