Транзисторы на основе полупроводниковых гетероструктур

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ 
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
А.Н. Ковалев 
Транзисторы на основе 
полупроводниковых  
гетероструктур 
Монография 
 
 
Москва  2011 

УДК 621.315.592 
 
К56 
Р е ц е н з е н т  
д-р физ.-мат. наук, проф. В.И. Трухин 
(МГУ им. М.В. Ломоносова) 
Ковалев, А.Н. 
К56  
Транзисторы на основе полупроводниковых гетероструктур : 
моногр. / А.Н. Ковалев. – М. : Изд. Дом МИСиС, 2011. – 364 с. 
ISBN 978-5-87623-489-6 
Рассмотрены физические принципы работы наиболее распространенных 
приборов полупроводниковой электроники – биполярных и полевых транзи-
сторов – в их современном модернизированном исполнении на основе гете-
роструктурных композиций. На их примере дан анализ нового направления 
электроники – гетероструктурной наноэлектроники. Это часть более мас-
штабного направления, называемого нанотехнологией, и охватывает она раз-
работку полупроводниковых приборов и устройств субмикронных размеров. 
Приведены примеры реализации транзисторов на основе гетеросистем из ма-
териалов Ge/Si и AIIIBV. Установлены зависимости между размерами актив-
ных областей, составом материала и параметрами прибора. Выполнено срав-
нение и оценка возможностей материалов и приборов на их основе. Рассмот-
рены механизмы формирования и условия получения гетероэпитаксиальных 
структур с квантовыми точками в системах Ge/Si и InAs/GaAs с учетом эле-
ментов самоорганизации при эпитаксии. Интерес к самоупорядоченным нано-
структурам обусловлен созданием нанотранзисторов, а также фотоприемников 
и источников излучения в диапазоне длин волн 1,3…1,5 мкм. 
Книга предназначена для широкого круга научных и инженерно-
технических работников, специализирующихся в области разработки новых 
полупроводниковых микро- и наногетероструктур и приборов на их основе, 
а также для студентов и аспирантов. 
УДК 621.315.592 
ISBN 978-5-87623-489-6 
© А.Н. Ковалев, 2011 

ОГЛАВЛЕНИЕ 
Введение....................................................................................................6 
1. Новое направление полупроводниковой электроники –
гетероструктурная наноэлектроника..................................................7 
2. Энергетическая диаграмма идеального гетероперехода.................13 
3. Биполярные гетеротранзисторы на Si/GexSi1–x и AIIIBV....................23 
3.1. Биполярный транзистор................................................................... 24 
3.1.1. Основные характеристики ..........................................................24 
3.1.2. Эквивалентная схема транзистора. Предельные  
частоты .....................................................................................................28 
3.1.3. Дрейфовый планарный биполярный транзистор ...................32 
3.2. Принцип действия биполярного гетеротранзистора .................. 35 
3.3. Биполярные гетеротранзисторы на Si/GexSi1–x ............................. 40 
3.3.1. Общая характеристика ................................................................40 
3.3.2. Углеродное ограничение профиля бора в базе  
SiGe-БГТ ...................................................................................................46 
3.3.3. Механизм сегрегации бора при отжиге структур 
SiGeC/SiGeB/SiGeС ................................................................................52 
3.4. Биполярные гетеротранзисторы на AIIIBV ..................................... 58 
3.4.1. Биполярные гетеротранзисторы на обычных  
материалах ................................................................................................58 
3.4.2. Биполярные гетеротранзисторы на основе нитридов  
III группы ..................................................................................................66 
3.5. Сравнение достигнутых результатов по разработке БГТ  
с теоретическими оценками .................................................................. 73 
4. Современные полевые гетеротранзисторы на основе  
соединений АIIIBV ...............................................................................86 
4.1. Основные представления и параметры ......................................... 86 
4.1.1. Модель полевого транзистора ....................................................87 
4.1.2. Особенности переноса в субмикронных структурах .............93 
4.2. Полевые транзисторы на AlxGa1–xAs/GaAs-гетероструктуре .... 97 
4.3. Псевдоморфные AlGaAs/InGaAs-PHEMT на GaAs .................. 104 
4.4. InP-НЕМТ и метаморфные GaAs-МНЕМТ ................................ 117 
5. Полевые гетеротранзисторы на материалах АIIIN .........................133 
5.1. Преимущества нитридных полупроводников ........................... 134 
5.2. Конструктивные особенности полевых транзисторов  
на основе GaN ........................................................................................ 140 

5.3. Получение и свойства слоев гетероструктуры AlGaN/GaN .....156 
5.3.1. Получение слоев нитридных соединений МОС-гидридным 
методом................................................................................................... 157 
5.3.2. Получение слоев гетероструктуры AlGaN/GaN 
модифицироваными методами МЛЭ................................................ 164 
5.3.3. Электропроводность слоев GaN.............................................. 167 
5.4. Влияние поляризационных эффектов и поверхностных 
состояний на характеристики полевых GaN-гетеротранзисторов ..171 
5.5. Коллапс тока и его связь с поверхностными состояниями ......181 
5.6. Конструкции GaN-НЕМТ с полевой платой ..............................189 
6. Основные направления и проблемы создания полевых 
транзисторов на AlGaN/GaN-гетероструктурах ...........................199 
6.1. Процессы латеральной эпитаксии GaN-HEMT ..........................199 
6.2. Подложки для GaN-гетеротранзисторов .....................................205 
6.3. Применение встроенных AlN(AlxGa1–xN)-слоев ........................212 
6.4. Элементы постростовой технологии ...........................................223 
6.4.1. Травление нитридов III группы при изготовлении  
GaN-HEMT ............................................................................................ 225 
6.4.2. Контакты металл – нитриды III группы ................................ 229 
6.4.3. Ионная имплантация ................................................................. 239 
6.4.4. Применение диэлектрических слоев ...................................... 246 
7. Современные методы усовершенствования полевых  
AlGaN/GaN-гетеротранзисторов ....................................................251 
7.1. Основные направления разработки полевых  
гетеротранзисторов ...............................................................................251 
7.2. Последние разработки и достигнутые результаты ....................254 
7.2.1. Учет поляризационных эффектов при создании  
барьерного слоя .................................................................................... 254 
7.2.2. Способы повышения предельной частоты ........................... 260 
7.2.3. Разработка GaN-HEMT для переключателей мощности ... 271 
7.2.4. Изготовление нормально закрытого E-GaN-HEMT ............ 274 
7.2.5. Расширение возможных применений  
GaN-НЕМТ-структур ......................................................................... 277 
7.3. Внедрение In-содержащих слоев в структуру GaN-HEMT ......279 
7.3.1. Использование In в барьерном слое полевого AlGaN/GaN-
гетеротранзистора ................................................................................ 279 
7.3.2. Создание проводящего канала в полевом  
AlGaN/GaN-гетеротранзисторе с применением слоя InGaN ..... 288 
7.3.3. Особенности выращивания InGaN-слоев на GaN ............... 294 
7.4. От исследований к производству приборов ...............................302 

8. Квантоворазмерные структуры и их применение ........................306 
8.1. Механизмы формирования гетероэпитаксиальных структур  
с квантовыми точками .......................................................................... 307 
8.1.1. Самоорганизация при эпитаксии .............................................309 
8.1.2. Теоретические представления о достижении равновесного 
состояния в системе гетеронаноостровков ......................................315 
8.2. Квантовые точки Ge/Si .................................................................. 321 
8.3. Фотоприемники на основе квантоворазмерных структур ....... 333 
8.4. Квантовые точки в системе InAs/GaAs ....................................... 339 
8.5. Полупроводниковые нанотрубки ................................................ 346 
Заключение ...........................................................................................351 
Библиографический список ................................................................353 
 

ВВЕДЕНИЕ 
Многократное увеличение уровня интеграции, быстродействия, 
расширения функциональных возможностей в электронике, оптике, 
информатике и других областях науки и техники возможно на основе 
нанотехнологии. Нанотехнология способна изменить все аспекты 
человеческого существования. Возможность синтезировать нано-
масштабные элементы, а затем собирать такие элементы в более 
крупные структуры, обладающие уникальными свойствами и функциями, 
приведет к революционным изменениям во многих отраслях. 
Изменение характеристик и появление новых свойств нанообъектов 
обусловлены не только уменьшением размеров элементов, но и проявлением 
квантовомеханических эффектов, волновой природой про-
цессов переноса и доминирующей ролью поверхностей раздела. 
Полупроводниковая гетероструктурная наноэлектроника пред-
ставляет собой составную часть нанотехнологии и охватывает преж-
де всего разработку полупроводниковых приборов и устройств 
с размерами субмикронного диапазона, приближающегося к нано-
метровому диапазону, т.е. к объектам меньше 100 нм. 
Рассмотрены области применения и перспективы данного направ-
ления электроники. Приведены примеры реализации биполярных и 
полевых транзисторов на основе гетеросистем из материалов Ge/Si, 
АIIIВV, размеры активных областей которых менее 100 нм. 
Значительная часть работы посвящена механизмам формирова-
ния и условиям получения гетероэпитаксиальных структур с кван-
товыми точками в системах Ge/Si и InAs/GaAs. Рассмотрены эле-
менты самоорганизации при эпитаксии и применение явлений са-
моорганизации для эпитаксиального наращивания наногетеро-
структурных объектов полупроводниковой электроники на основе 
массива квантовых точек. 

1. НОВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ 
ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ –
ГЕТЕРОСТРУКТУРНАЯ НАНОЭЛЕКТРОНИКА 
Вторая половина прошедшего столетия ознаменована грандиоз-
ными достижениями в развитии полупроводниковой электроники и, 
прежде всего, микро- и оптоэлектроники. Эти достижения обеспечи-
ли невиданный прогресс в вычислительной технике, информатике, 
радиоэлектронике, энергетике и в других передовых областях науки 
и техники. Совершенно очевидно, что все эти преобразования были 
бы вряд ли возможны без выдающихся достижений в развитии мате-
риаловедения и технологии полупроводниковых материалов. 
В ХХI век микроэлектроника вошла с производством УСБИС ди-
намической памяти на 1 Гбит и микропроцессоров с тактовыми час-
тотами до 1,2 ГГц. К 2012 г. предполагается довести эти показатели 
до 64 Гбит и 10 ГГц соответственно. Если сегодня размер единично-
го транзистора в УСБИС составляет 0,18...0,13 мкм, к 2012 г. эти зна-
чения уменьшатся до 0,03...0,035 мкм. Аналогичная тенденция к рез-
кому повышению степени микроминиатюризации наблюдается и в 
оптоэлектронике. Уже сегодня размеры активных областей инжек-
ционных лазеров на квантовых ямах вышли на нанометровый уро-
вень, а впереди  – активное освоение производства лазеров на основе 
квантовых точек. Освоение размерного диапазона 1,0...0,1 мкм пред-
ставляет собой весьма сложную технологическую задачу, но проис-
ходит оно с использованием традиционной элементной базы. Совер-
шенно другая ситуация складывается при освоении диапазона ли-
нейных размеров менее 0,1 мкм. Здесь возникает фундаментальный 
физический барьер, обусловленный резкими изменениями практиче-
ски всех свойств твердого тела, в том числе и электропроводности. 
При достижении таких размеров в соответствующих объектах начи-
нают в полной мере проявляться квантовые эффекты, что требует 
совершенно иного подхода к конструированию приборов, которые 
должны работать на новых физических принципах. Вот почему ос-
воение нанометрового диапазона размеров в современной твердо-
тельной электронике выделено в специальное направление, назван-
ное наноэлектроникой. 
Наноэлектроника является областью науки и техники, сформиро-
вавшейся на основе достижений физики твердого тела, квантовой 

электроники, физической химии и технологии полупроводниковой 
микроэлектроники. Разрабатываемые для наноэлектроники технологии 
должны быть ориентированы на массовое производство приборов 
и интегральных схем с минимальными размерами элементов 
в диапазоне от 100 до 1 нм.  
В наноэлектронике используются следующие основные квантовые 
эффекты, лежащие в основе функционирования наноразмерных 
элементов: интерференция, квантовое ограничение, туннелирование 
через потенциальные барьеры. 
Свободному электрону в твердом теле соответствует электромагнитная 
волна, способная распространяться в любом направлении. Однако 
поведение электрона изменяется, если он находится в области твердого 
тела, ограниченной потенциальными барьерами, примером которой 
может являться квантовый шнур с ограниченными размерами структуры. 
При этом соответствующие электроны могут иметь только определенные 
фиксированные значения энергии, тогда как вдоль шнура могут 
двигаться электроны с любой энергией. Запирание электрона хотя бы в 
одном из направлений сопровождается увеличением его импульса. 
Данное явление называется квантовым ограничением и приводит, с одной 
стороны, к увеличению минимальной энергии электрона, а с другой, – 
к дополнительному квантованию энергетических уровней, вследствие 
чего свойства наноразмерных структур отличаются от свойств 
материала, из которого они сформированы. 
На туннелирование электронов в наноразмерных структурах существенное 
влияние оказывает квантовое ограничение. Квантование энергетических 
состояний в тонких периодически расположенных ямах приводит 
к резонансному характеру туннелирования. 
Интенсивное исследование квантовых эффектов в сверхтонких полупроводниковых 
гетероструктурах привело к появлению полупроводниковых 
приборов новых классов – резонансных туннельных диодов и 
транзисторов, обладающих потенциально очень высоким быстродействием (
предельные частоты до 1012 Гц) и широким спектром других возможностей, 
а также инжекционных лазеров на квантовых ямах и квантовых 
точках с уникальными рабочими характеристиками. 
Объединение в самые последние годы физики и технологии нано-
гетероструктур с нанотехнологией изготовления приборов на их основе 
привело к созданию наногетероструктурной электроники. 
Элементная база наногетероструктурных монолитных интеграль-
ных схем включает: 

– гетеробиполярные транзисторы, т.е. НВТ (Heterojunction Bipolar 
Transistor); 
– униполярные полевые транзисторы с электронным газом высокой 
подвижности и высокой плотности, или НЕМТ (High Electron 
Mobility Transistor); 
– туннельно-резонансные приборы на квантовых ямах, обладающие, 
наряду с рекордным быстродействием, уникальными фукцио-
нальными возможностями; 
– гетероструктурные транзисторы на квантовых точках (т.е. на 
квазинульмерных электронных системах); 
– фотодетекторы и лазеры на квантовых точках. 
Активно обсуждаются проблемы создания квантовых интегральных 
схем, основными элементами которых должны стать квантовые 
точки, квантовые проводники, квантовые ямы, транзисторные структуры 
на основе квантоворазмерных эффектов и устройств с управляемой 
интерференцией электронов. 
Все перечисленное стало возможным лишь благодаря выдающимся 
достижениям в развитии технологии молекулярно-пучковой 
и МОС-гидридной эпитаксии, обеспечившим возможность синтеза 
высококачественных квантоворазмерных композиций широкого круга 
полупроводниковых материалов. Однако по существу развитие 
технологии и материаловедения наноструктур лишь только начина-
ется. С материаловедческих позиций наноструктуры являются весь-
ма специфическими объектами, свойства которых в значительной 
степени определяются свойствами их поверхности и явлениями на 
границах раздела фаз. Все это определяет специфику межфазных 
взаимодействий и особенностей поведения примесей и структурных 
дефектов в наноразмерных многофазных композициях. Ключ к полу-
чению недеградирующих наноструктур с контролируемыми свойст-
вами лежит в детальном исследовании всех этих явлений. 
Решающую роль в формировании нанокомпозиций типа сверхре-
шеток, состоящих из квантовых ям, проволок или точек, играют эф-
фекты самоорганизации. Однако для того чтобы обеспечить, напри-
мер, получение композиций с однородным распределением необходи-
мого количества квантовых точек контролируемого размера, надо 
иметь четкое представление о механизме явлений, лежащих в основе 
самопроизвольного возникновения макроскопического порядка в пер-
воначально однородной системе, т.е. выявить основные движущие си-
лы самоорганизации. Для наноструктур различных типов причины 

неустойчивости однородного состояния системы могут существенно 
различаться, и в каждом конкретном случае в этом надо детально раз-
бираться. Только такого рода подходы позволяют с наибольшим эф-
фектом реализовать возможности процессов самоорганизации. В по-
следние годы исследования в этом направлении развиваются весьма 
успешно. Развитие технологии и материаловедения полупроводнико-
вых наноструктур вряд ли возможно без глубокого проникновения в 
природу явлений, происходящих в традиционных полупроводниковых 
средах на атомном (молекулярном) уровне. Это, в свою очередь, тре-
бует разработки новых нестандартных методов исследования с ис-
пользованием сканирующей атомно-силовой и туннельной микроско-
пии, электронной микроскопии высокого разрешения, рентгеновской 
спектрометрии и ряда других современных подходов. 
Развитие нанотехнологии требует применения достижений совре-
менной электронной нанолитографии для формирования активных 
элементов малых размеров. 
Развитие методов литографии шло по пути уменьшения длины 
используемого излучения (ультрафиолетовое или синхротронное) и 
применения частиц с меньшей длиной волны (высокоэнергетичная 
электронная и ионная литография). Существенным ограничением 
возможности применения методов оптической литографии является 
необходимость фокусировки света. От этого недостатка свободны 
методы ионной и электронной литографии. 
Развитие нанотехнологий направлено на создание электронных 
устройств будущего, способных стать базой для дальнейшего развития 
информационных технологий. Увеличение мощностей компьютерных 
систем достигается уменьшением размеров применяющихся 
в настоящее время кремниевых интегральных схем. Однако, по оценке 
ведущих международных исследовательских организаций, при 
сохранении современных темпов развития интегральных технологий 
через 10–15 лет будет достигнут предел микроминиатюризации. 
Дальнейшее повышение вычислительных мощностей компьютерных 
систем будет неразрывно связано с применением нанотехнологий. 
Созданный в мире за предыдущие десятилетия научный и технологический 
задел дал мощный импульс быстрому промышленному 
освоению этой новейшей технологии. Объем мировых ежегодных 
продаж только самих гетероструктурных транзисторов и монолитных 
интегральных схем уже приблизился к 6 млрд долл. США, ежегодно 
увеличиваясь примерно на 3 %. По всем прогнозам, рынок 

этих изделий в ближайшие 12–15 лет будет оставаться наиболее привлекательным 
для инвестиций. 
К настоящему времени налажено массовое производство и реализация 
широкого спектра гетероструктур, гетероструктурных транзисторов 
и монолитных интегральных схем (МИС), характеризующихся 
следующими особенностями: 
– наиболее массовой областью применения этой технологии остается 
сотовая связь, сейчас это цифровая связь 3-го поколения; она занимает 
около 57 % «гетероструктурного» рынка; гетеротранзисторы 
содержатся почти в каждом выпускаемом в мире сотовом телефоне; 
– около 25 % рынка занимает быстропрогрессирующая (наиболее 
высокоскоростная) волоконно-оптическая связь, используются гете-
роструктурные МИС, рассчитанные на частоты от 60 ГГц; 
– около 12 % рынка принадлежат так называемой потребительской 
электронике, связанной с цифровым ТВ (частоты от 12 до 40 ГГц); 
– наблюдается быстрый рост рынка гетероструктурных МИС 
(77 ГГц) для автомобильных антистолкновительных радаров; 
– быстро развивается и рынок СВЧ МИС для спутниковой связи 
на частоты до 60 ГГц; 
– перспективной областью применения гетероструктурной СВЧ 
электроники является беспроводная связь широкополосного доступа 
для работы на частотах 40…60 ГГц и выше с предоставлением услуг 
мультимедиа (передача сложных изображений, видеоконференций, 
дистанционное обучение, высокоскоростной интернет и т.д.); 
– более 4 % рынка принадлежит военной электронике; это в основном 
бортовые и мобильные наземные радиолокаторы на активных 
фазированных антенных решетках (АФАР) Х-диапазона (частота 
около 10 ГГц) для ведения разведки, обнаружения целей, наведения 
и сопровождения ракет, а также для радиоэлектронной борьбы. 
Там, где требуются рабочие частоты выше 5 ГГц, наногетерострук-
турная технология быстро вытесняет не только кремниевую технологию, 
но и более высокоскоростную арсенид-галлиевую MESFET-
технологию, захватывая все большую долю СВЧ телекоммуникационного 
и радиолокационного мирового рынка. 
Главными тенденциями развития гетероструктурной электроники 
в соответствии с растущими требованиями рынка являются: 
– стремительное продвижение в более высокие частоты, т.е. в мил-
лиметровый и субмиллиметровый диапазоны; успехи, достигнутые в 
освоении частот до 300 ГГц, базируются в значительной мере на техно-
логии изоморфных, псевдоморфных и метаморфных гетероструктур 

InAlAs/InGaAs/InAlAs в сочетании с нанометровой (20…50 нм) техно-
логией изготовления приборов; 
– тенденция к созданию мощных высокочастотных приборов (для 
передающих устройств) со все более высокой выходной мощностью 
Рвых и КПД; наилучшие перспективы связываются с «широкозонной» 
гетеросистемой Al(In)GaN/Ga(In)N, где за счет большой ширины за-
прещенной зоны достигается удельная мощность, на порядок боль-
шая, чем в GaAs; 
– особое и весьма существенное место в наногетероструктурной 
электронике и оптоэлектронике занимают гетероструктуры SiGe/Si, 
твердые растворы SiGe, напряженные сверхрешетки SiGe/Si, на ос-
нове которых реализуют полевые и биполярные наногетеротранзи-
сторы; на квантовых точках Ge/Si прорабатывают создание фотопри-
емников и излучателей на длину волны 1,5 мкм, которая соответст-
вует окну максимальной прозрачности оптических волноводов из 
кварцевого стекла; 
– требования рынка по расширению функциональных возможно-
стей СВЧ приборов, уменьшению их массогабаритов, увеличению 
надежности и снижению стоимости стимулируют непрерывное уве-
личение степени интеграции наногетероструктурных МИС, т.е. соз-
дание многофункциональных МИС, объединяющих на одном чипе 
несколько различных по своим функциям приборов. 
Достижения в разработке и изготовлении наноструктур различно-
го назначения определяются уровнем развития нанотехнологий, ко-
торые позволяют получать их с атомной точностью и необходимого 
химического состава.  
Нанотехнологии призваны решить следующие основные задачи 
современной полупроводниковой электроники:  
– повышение производительности вычислительных систем и, в 
перспективе, создание квантового компьютера;  
– увеличение пропускной способности каналов связи;  
– увеличение информационной емкости и качества систем ото-
бражения информации с одновременным снижением энергозатрат;  
– расширение возможностей сенсорных и энергосберегающих 
устройств;  
– увеличение доли использования электронных и оптоэлектрон-
ных компонентов в биологических, медицинских, химических, ма-
шиностроительных и других технологиях. 

2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ДИАГРАММА 
ИДЕАЛЬНОГО ГЕТЕРОПЕРЕХОДА 
В отличие от p-n перехода, образованного в результате изменения 
типа и концентрации примесей в одном полупроводниковом материа-
ле (гомопереход), гетеропереходом называют переход, образованный 
полупроводниками различной физико-химической природы или со-
става. 
Примерами 
гетеропереходов 
являются 
Si/Ge, 
Ge/GaAs, 
GaAs/GaP, GaAs/AlxGa1–xAs и др. Материалы с двух сторон гетеропе-
рехода обладают различными электрофизическими характеристиками. 
Для получения гетеропереходов с минимальным количеством де-
фектов на границе раздела кристаллическая решетка одного полу-
проводника должна с минимальными нарушениями переходить в 
кристаллическую решетку другого. В связи с этим контактирующие 
полупроводники должны иметь близкие значения постоянной решет-
ки, идентичные кристаллические структуры, близкие температурные 
коэффициенты расширения. Для построения зонных диаграмм, де-
тального анализа распределения электрического поля и потенциала в 
области пространственного заряда гетероперехода, а также величины 
и компонент электрического тока для гетеропереходов, необходимо 
учитывать, что у различных полупроводников будут отличаться зна-
чения электронного сродства χ, ширины запрещенной зоны Еg и ди-
электрической проницаемости εs. В табл. 2.1 приведены основные 
характеристики различных полупроводников. 
Таблица 2.1 
Ширина запрещенной зоны Еg, электронное сродство χ и параметр 
кристаллической решетки а для различных полупроводников 
Полупроводник 
Еg, эВ 
χ, эВ 
а, нм 
Ge 
0,66 
4,0 
0,5646 
Si 
1,12 
4,05 
0,5431 
GaAs 
1,42 
4,07 
0,5658 
GaP 
2,26 
4,3 
0,5451 
InAs 
0,36 
4,9 
0,6058 
InP 
1,35 
5,34 
0,5869 
GaN 
3,44 
4,2 
0,5185 
AlN 
6,28 
– 
0,4982 
InN 
1,89 
– 
0,5705 
На рис. 2.1 показана энергетическая диаграмма идеального гете-
роперехода.