Qu'est-ce qu'une hétérojonction?
Une hétérojonction est créée lorsque deux couches différentes de semi-conducteurs cristallins sont placées en conjonction ou en couches avec des écarts de bande alternés ou différents.Principalement utilisés dans les dispositifs électriques à semi-conducteurs, les hétérojonctions peuvent également être formées entre deux semi-conducteurs avec des propriétés différentes, comme celle qui est cristalline tandis que l'autre est métallique.Lorsque la fonction d'un dispositif électrique ou d'une application de périphérique dépend de plus d'une hétérojonction, ils sont placés en formation pour créer ce qu'on appelle une hétérostructure.Ces hétérostructures sont utilisées pour augmenter l'énergie produite par différents dispositifs électriques, tels que les cellules solaires et les lasers.
Il existe trois types d'hétérojonctions différents.Lorsque ces interfaces entre semi-conducteurs sont créées, elles peuvent former ce qu'on appelle un écart à cheval, un écart décalé ou un écart brisé.Ces différents types d'hétérojonctions dépendent de l'écart d'énergie créé à la suite des matériaux semi-conducteurs spécifiques.
La quantité d'énergie qu'un matériau peut produire est directement pertinente pour la taille de l'écart d'énergie créé par l'hétérojonction.Le type d'écart d'énergie est également important.Cet écart d'énergie est composé de la différence qui se situe entre la bande de valence, qui est produite par un semi-conducteur, et la bande de conduction, qui est produite par l'autre.
Les hétérojonctions sont standard dans chaque laser fabriqué, car la science des hétérojonctions est devenue la norme dans toute l'industrie.L'hétérojonction permet la production de lasers capables de fonctionner à une température ambiante normale.Cette science a été introduite pour la première fois en 1963 par Herbert Kroemer, bien qu'elle ne soit devenue la science standard de l'industrie de la fabrication laser que des années plus tard, lorsque la science matérielle réelle a rattrapé la technologie principale.
Aujourd'hui, les hétérojonctions sont un élément vital pour chaque laser, de la coupe des lasers dans les machines CNC aux lasers qui lisent les films DVD et les disques audio compacts.Les hétérojonctions sont également utilisées dans des dispositifs électroniques à grande vitesse qui fonctionnent à des fréquences très élevées.Un exemple est un transistor élevé de mobilité électronique, qui exploite une grande partie de ses fonctions à plus de 500 GHz.
La fabrication de nombreuses hétérojonctions aujourd'hui se fait par le biais d'un processus précis appelé MCV ou dépôt de vapeur chimique.MBE, qui signifie Epitaxy du faisceau moléculaire, est un autre processus utilisé pour fabricant des hétérojonctions.Ces deux processus sont de nature extrêmement précis et très coûteux à mener, en particulier par rapport au processus principalement dépassé de fabrication de silicium de dispositifs semi-conducteurs, bien que la fabrication du silicium soit encore très populaire dans d'autres applications.