Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Транзисторы на основе баллистического транспортаКак уже пояснялось выше, в том случае, когда размеры области, в которой движутся электроны, значительно меньше длины их свободного пробега, то говорят, что электроны двигаются баллистически, т.е. без столкновений. На границе раздела двух областей двумерного электронного газа с различной концентрацией носителей заряда существует эффект преломления направления движения баллистически движущихся электронов, который можно использовать для создания принципиально нового типа приборов. С помощью металлических затворов специальной формы возможно создавать такие потенциальные профили в плоскости двумерного электронного газа, которые будут играть роль «линз» или «призм» для баллистических электронов, что позволяет конструировать электронные приборы, подобные оптическим устройствам. Пример такой конструкции имеет вид в соответствии с рисунком 6.26. Рисунок 6.26 – Схематическое изображение коммутатора пучка
Данная конструкция представляет собой коммутатор пучка электронов, инжектируемых в его рабочую область эмиттером, между тремя коллекторами (1–2–3). Размеры активной области прибора меньше длины свободного пробега электронов в двумерном электронном газе, расположенном в плоскости рисунка, поэтому они баллистически пролетают расстояние между эмиттером и коллекторами. Коммутация осуществляется с помощью затвора треугольной формы, помещенного между эмиттером и коллекторами. При подаче на затвор положительного напряжения концентрация электронов под ним из-за эффекта Шоттки будет больше, чем в свободном электроном газе, – эта область будет играть роль «оптической» призмы для пучка инжектированных электронов. Для работы такого прибора необходимо иметь пучок инжектированных электронов, двигающихся параллельно. Эту задачу выполняет эмиттер – квантовый точечный контакт специальной формы в соответствии с рисунком 6.27. На оба затвора контакта подается отрицательный потенциал, под ними образуется область обеднения. Узкое пространство между затворами образует квантовый точечный контакт, имеющий форму рупора. Такой контакт способен коллимировать (сводить в параллельный поток) пучок электронов. Это явление известно в микроволновой технике, где плавно сужающийся рупор может быть использован для коллимации микроволнового луча. В соответствии с рисунком 6.27, электрон, попадающий в рупор под достаточно большим углом к его оси, покидает его с траекторией, близкой к оси рупора. Коллимация осуществляется за счет многократных отражений от стенок рупора. Коллекторы рассматриваемого нами прибора тоже представляют собой квантовые точечные контакты такой же формы – своего рода приемные рупорные «антенны».
Рисунок 6.27 – Управление пучком электронов с помощью квантового
При нулевом напряжении на затворе электронной призмы не существует, и пучок электронов, не отклоняясь, попадает в первый коллектор. Как только к затвору будет приложен положительный потенциал, проявится эффект преломления направления движения электронов при пересечении ими области двумерного электронного газа с большей концентрацией носителей под затвором. При некотором напряжении на затворе ток будет максимальным во втором коллекторе, а еще при большем – в третьем коллекторе. Таким образом, подавая соответствующее напряжение на затвор, мы можем направлять пучок электронов в любой из трех коллекторов. Такой прибор заменяет собой несколько обычных транзисторов, которые пришлось бы использовать для построения подобного коммутатора. Более того, поскольку электроны пересекают рабочую область коммутатора без столкновений, можно с помощью одного затвора коммутировать одновременно два или более электронных пучка. Для этого необходимо только добавить соответствующее число эмиттеров и коллекторов. Электронные пучки не будут взаимодействовать друг с другом. Такой прибор является ярким примером построения на основе квантово-размерных структур новых приборов с расширенными функциональными возможностями.
|