Co je to Heterojunction?
Heterojunkce se vytvoří, když jsou dvě různé vrstvy krystalických polovodičů umístěny ve spojení nebo vrstveny společně se střídavými nebo odlišnými pásovými mezerami. Nejčastěji se používají v polovodičových elektrických zařízeních, mohou být také vytvořeny heterojunkce mezi dvěma polovodiči s různými vlastnostmi, jako je ten, který je krystalický, zatímco druhý je kovový. Pokud funkce elektrického zařízení nebo aplikace zařízení závisí na více než jedné heterojunkci, jsou umístěny do formace, aby vytvořily tzv. Heterostrukturu. Tyto heterostruktury se používají ke zvýšení energie produkované různými elektrickými zařízeními, jako jsou například solární články a lasery.
Existují tři různé typy heterojunkcí. Když jsou tato rozhraní mezi polovodiči vytvořena, mohou tvořit tzv. Mezeru, roztroušenou mezeru nebo zlomenou mezeru. Tyto různé typy heterojunkcí závisí na energetické mezeře, která je vytvořena v důsledku specifických polovodičových materiálů.
Množství energie, kterou může materiál vyrobit, je přímo relevantní pro velikost energetické mezery vytvořené heterojunkcí. Důležitý je také typ energetické mezery. Tato energetická mezera je tvořena rozdílem, který leží mezi valenčním pásmem, které je produkováno jedním polovodičem, a vodivým pásmem, které je produkováno druhým.
Heterojunkce jsou standardní v každém vyrobeném laseru, protože věda o heterojunkcích se stala standardem v celém průmyslu. Heterojunction umožňuje výrobu laserů, které jsou schopné fungovat při normální pokojové teplotě. Tato věda byla poprvé představena v roce 1963 Herbertem Kroemerem, ačkoli to se nestalo standardní vědou v laserovém zpracovatelském průmyslu až o několik let později, kdy skutečná věda o materiálu dohnala základní technologii.
Heterojunkce jsou dnes životně důležitým prvkem každého laseru, od řezacích laserů v CNC strojích až po lasery, které čtou filmy na DVD a kompaktní zvukové disky. Heterojunkce se používají také ve vysokorychlostních elektronických zařízeních, která pracují na velmi vysokých frekvencích. Příkladem je tranzistor s vysokou pohyblivostí elektronů, který provozuje většinu svých funkcí při frekvenci přes 500 GHz.
Výroba mnoha heterojunkcí se dnes provádí přesným procesem označovaným jako CVD nebo chemickým nanášením par. MBE, což je zkratka pro epitaxii molekulárního paprsku, je dalším procesem používaným k výrobě heterojuncí. Oba tyto procesy jsou svou povahou extrémně přesné a velmi nákladné, zejména ve srovnání s většinou zastaralým procesem výroby křemíku polovodičových zařízení, i když výroba křemíku je v jiných aplikacích stále velmi oblíbená.