半導体用語集

半導体超格子素子

英語表記：semiconductor super lattice device

　超薄膜（～10Å）のGaAs層とAl­GaAs層からなるGaAs、AlGaAs、GaAs、AIGaAs、GaAs二重障壁構造で、AlGaAs層障壁に挟まれたGaAs量子井戸内で量子準位が形成される。共嗚トンネルダイオードの基本構造となっている。この量子井戸構造を複数個設けると、量子井戸間で波動関数の結合が生じ、量子準位の縮退が解け分裂する。量子井戸の数が十分に増すと多数に分裂した準位はバンドを形成する。このように、小さなバンドを作る長周期の構造を持つものを半導体超格子と呼び、半導体超格子が組み込まれた素子を半導体超格子素子と呼ぶ。小さなバンドを作っているので、比較的小さな電界を半導体超格子と垂直方向にかけてやっても、電子がバンド中の負の質量を持つ領域にまで加速され、n型の負性抵抗の発生が期待されることが、EsakiとTsuにより提案されている。この半導体超格子構造を持つ各種のダイオードやトランジスタが提案、開発されるとともに、赤外線検出器やレーザなども開発されており、これらすべてを広義の意味で、半導体超格子素子と呼ばれている。

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