Što je heterospoj?

Heterospoj se stvara kada su dva različita sloja kristalnih poluvodiča postavljena u konjunkciji ili slojevita zajedno s izmjeničnim ili različitim pojasevima. Uglavnom se koriste u električnim uređajima u čvrstom stanju, heterospojevi se također mogu formirati između dva poluvodiča s različitim svojstvima, kao što je jedan koji je kristalan dok je drugi metalan. Kada funkcija električnog uređaja ili aplikacije uređaja ovisi o više od jednog heterospoja, oni se postavljaju u formaciju kako bi stvorili ono što se naziva heterostruktura. Ove heterostrukture se koriste za povećanje energije koju proizvode različiti električni uređaji, kao što su solarne ćelije i laseri.

Postoje tri različite vrste heterospojeva. Kada se stvore ta sučelja između poluvodiča, mogu formirati ono što se naziva raširenim razmakom, razmaknutim razmakom ili slomljenim jazom. Ove različite vrste heterospojeva ovise o energetskom jazu koji nastaje kao rezultat specifičnih poluvodičkih materijala.

Količina energije koju materijal može proizvesti izravno je relevantna za veličinu energetskog jaza stvorenog heterospojem. Važna je i vrsta energetskog jaza. Ovaj energetski jaz se sastoji od razlike koja leži između valentnog pojasa, koji proizvodi jedan poluvodič, i vodljivog pojasa koji proizvodi drugi.

Heterospojnice su standard u svakom proizvedenom laseru otkako je znanost o heterospojnicama postala standard u cijeloj industriji. Heterospoj omogućuje proizvodnju lasera koji mogu funkcionirati na normalnoj sobnoj temperaturi. Ovu je znanost prvi put uveo Herbert Kroemer 1963. godine, iako je postala standardna znanost u industriji proizvodnje lasera tek godinama kasnije, kada je stvarna znanost o materijalima sustigla principijelnu tehnologiju.

Danas su heterospojevi vitalni element svakog lasera, od lasera za rezanje u CNC strojevima do lasera koji čitaju DVD filmove i kompaktne audio diskove. Heterospojnice se također koriste u elektroničkim uređajima velike brzine koji rade na vrlo visokim frekvencijama. Primjer je tranzistor velike pokretljivosti elektrona, koji većinu svojih funkcija radi na preko 500 GHz.

Proizvodnja mnogih heterospojnica danas se vrši kroz precizan proces koji se naziva CVD, ili kemijsko taloženje pare. MBE, što znači epitaksija molekularne zrake, još je jedan proces koji se koristi za proizvodnju heterospojnica. Oba su ova procesa iznimno precizna po prirodi i vrlo skupa za provođenje, osobito u usporedbi s uglavnom zastarjelim procesom proizvodnje silicija poluvodičkih uređaja, iako je proizvodnja silicija još uvijek široko popularna u drugim aplikacijama.