Heterojunction energy gradient structure

Details Heterojunction energy gradient structure Heterojunction energy gradient structure

H - Electricity

01

L

H01L 29/66 (2006.01) H01L 31/032 (2006.01) H01L 31/109 (2006.01)

Patent

CA 2201737

A smooth and monotonic potential energy gradient was established at a p-type (InGa)As - undoped InP heterojunction to efficiently transfer conduction electrons from the (InGa)As:p layer (14) to the InP:? layer (20). This potential energy gradient was established with a compositionally graded p-type semiconductor alloy layer (16) and an n-type InP built-in field layer (18) interposed at the heterojunction. The compositionally graded semiconductor alloy layer spatially distributes the conduction band discontinuity of the (InGa)As - InP heterojunction and the InP:n built-in field layer eliminates potential energy barries from the conduction band over a wide range of externally-applied biases including no externally applied bias. The smooth and monotonic potential energy gradient thus established promotes efficient transfer of the conduction electrons due to drift from the (InGa)As:p layer to the large bandgap InP collector layer where they contribute to the output current of any number of electronic devices. The utility of this potential energy grading structure was demonstrated in a transferred-electron photocathode device wherein the efficient transfer of photoelectrons from the (InGa)As:p absorber layer to the InP:? electron-transfer layer has been utilized.

Un gradient d'énergie potentielle à progression lisse et monotone a été établi au niveau d'une hétérojonction entre (InGa)As type p et InP non dopé, pour permettre un transfert efficace des électrons conducteurs de la couche (InGa)As:p (14) à la couche InP: ? (20). Ce gradient d'énergie potentielle a été établi à l'aide d'une couche d'alliage à semi-conducteur type p à graduation compositionnelle (16) et d'une couche de champ incorporée InP type n (18) interposée au niveau de l'hétérojonction. La couche d'alliage à semi-conducteur à graduation compositionnelle distribue spatiallement la discontinuité de la bande conductrice de l'hétérojonction (InGa)As-InP, et la couche de champ incorporée InP:n élimine les barrières d'énergie potentielle provenant de la bande conductrice sur une large gamme de polarisations appliquées de l'extérieur, y compris les polarisations non appliquées de l'extérieur. Le gradient d'énergie potentielle à progression lisse et monotone ainsi établi favorise le transfert efficace des électrons conducteurs en raison de leur dérive de la couche (InGa)As:p à la couche collectrice InP à bande interdite large, où ils viennent contribuer au courant de sortie des dispositifs électroniques utilisés, quel que soit leur nombre. L'utilité de cette structure de gradient d'énergie potentielle a été démontrée dans un dispositif à photocathode à électrons transférés, dans lequel on a utilisé le transfert efficace des photoélectrons de la couche absorbante (InGa)As:p à la couche de transfert d'électrons InP: ?.

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