Τι είναι μια ετεροδιαστυσή;

Δημιουργείται μια ετεροβολία όταν δύο διαφορετικά στρώματα κρυσταλλικών ημιαγωγών τοποθετούνται σε συνδυασμό ή στρωματοποιημένα μαζί με εναλλασσόμενα ή διαφορετικά κενά ζώνης.Χρησιμοποιείται κυρίως σε ηλεκτρικές συσκευές στερεάς κατάστασης, μπορούν επίσης να σχηματίζονται ετερο -λειτουργίες μεταξύ δύο ημιαγωγών με διαφορετικές ιδιότητες, όπως μία που είναι κρυσταλλική, ενώ το άλλο είναι μεταλλικό.Όταν η συνάρτηση μιας ηλεκτρικής συσκευής ή εφαρμογής συσκευής εξαρτάται από περισσότερες από μία ετεροενεργίες, τοποθετούνται σε σχηματισμό για να δημιουργήσουν αυτό που ονομάζεται ετεροδομή.Αυτές οι ετεροδομές χρησιμοποιούνται για την αύξηση της ενέργειας που παράγεται από διαφορετικές ηλεκτρικές συσκευές, όπως τα ηλιακά κύτταρα και τα λέιζερ.

Υπάρχουν τρεις διαφορετικοί τύποι ετερο -λειτουργιών.Όταν δημιουργούνται αυτές οι διασυνδέσεις μεταξύ των ημιαγωγών, μπορούν να σχηματίσουν αυτό που ονομάζεται χάσμα, ένα κλιμακωτό κενό ή ένα σπασμένο κενό.Αυτοί οι διαφορετικοί τύποι ετερο -λειτουργιών εξαρτώνται από το ενεργειακό κενό που δημιουργείται ως αποτέλεσμα των ειδικών υλικών ημιαγωγών.

Η ποσότητα ενέργειας που μπορεί να παράγει ένα υλικό είναι άμεσα σχετική με το μέγεθος του ενεργειακού χάσματος που δημιουργείται από την ετεροβόληση.Ο τύπος του ενεργειακού χάσματος είναι επίσης σημαντικός.Αυτό το ενεργειακό κενό αποτελείται από τη διαφορά που βρίσκεται μεταξύ της ζώνης σθένους, η οποία παράγεται από έναν ημιαγωγό και τη ζώνη αγωγιμότητας, η οποία παράγεται από την άλλη.Η ετεροβόληση επιτρέπει την παραγωγή λέιζερ που είναι σε θέση να λειτουργούν σε κανονική θερμοκρασία δωματίου.Αυτή η επιστήμη εισήχθη για πρώτη φορά το 1963 από τον Herbert Kroemer, αν και δεν έγινε η τυποποιημένη επιστήμη στην βιομηχανία παραγωγής λέιζερ μέχρι χρόνια αργότερα, όταν η πραγματική επιστήμη των υλικών συνέλαβε την βασική τεχνολογία.

Σήμερα, οι ετερόρχείες αποτελούν ζωτικό στοιχείο για κάθε λέιζερ, από την κοπή λέιζερ σε μηχανές CNC έως τα λέιζερ που διαβάζουν ταινίες DVD και συμπαγείς δίσκους ήχου.Οι ετερο-λειτουργίες χρησιμοποιούνται επίσης σε ηλεκτρονικές συσκευές υψηλής ταχύτητας που λειτουργούν σε πολύ υψηλές συχνότητες.Ένα παράδειγμα είναι ένα υψηλό τρανζίστορ κινητικότητας ηλεκτρονίων, το οποίο εκμεταλλεύεται πολλές από τις λειτουργίες του σε πάνω από 500GHz.

Η κατασκευή πολλών από τις ετεροδιαλειτουργίες σήμερα γίνεται μέσω μιας ακριβούς διαδικασίας που αναφέρεται ως CVD ή η εναπόθεση χημικών ατμών.Το MBE, το οποίο αντιπροσωπεύει την επιταξία μοριακής δέσμης, είναι μια άλλη διαδικασία που χρησιμοποιείται για τους κατασκευαστές ετερο -λειτουργίες.Και οι δύο αυτές διαδικασίες είναι εξαιρετικά ακριβείς στη φύση και είναι πολύ δαπανηρές για τη διεξαγωγή, ειδικά σε σύγκριση με την κυρίως ξεπερασμένη διαδικασία κατασκευής πυριτίου των συσκευών ημιαγωγών, αν και η κατασκευή πυριτίου εξακολουθεί να είναι ευρέως δημοφιλής σε άλλες εφαρμογές.