Модуляционное допирование - Modulation doping
Модуляционное легирование - это метод изготовления полупроводников, при котором свободные носители заряда пространственно отделены от доноров. Поскольку это устраняет рассеяние на донорах, полупроводники с модулирующим легированием обладают очень высокой подвижностью носителей .
История
Модулирующий допинг был изобретен в Bell Labs в 1977 году после разговора между Хорстом Стёрмером и Рэем Динглом и реализован вскоре после этого Артуром Госсардом . В 1977 году Стёрмер и Дэн Цуй использовали пластину с модуляционным легированием, чтобы открыть дробный квантовый эффект Холла .
Выполнение
Полупроводниковые кристаллы, легированные модуляцией, обычно выращивают методом эпитаксии, чтобы можно было наносить последовательные слои из различных типов полупроводников. Одна из распространенных структур использует слой AlGaAs, нанесенный на GaAs, с донорами Si n-типа в AlGaAs.
Приложения
Полевые транзисторы
Транзисторы, легированные модуляцией, обладают высокой электрической подвижностью и, следовательно, быстрой работой. Полевой транзистор, легированный модуляцией, известен как MODFET .
Низкотемпературная электроника
Одним из преимуществ модулирующего легирования является то, что носители заряда не могут быть захвачены донорами даже при самых низких температурах. По этой причине гетероструктуры, легированные модуляцией, позволяют электронике работать при криогенных температурах.
Квантовые вычисления
Двумерные электронные газы с модулирующими присадками могут использоваться для создания квантовых точек . Электроны, захваченные этими точками, могут затем работать как квантовые биты.