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半导体量子振荡器件制造技术

技术编号:3221211 阅读:413 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种基于载流子全新注入机理实现Bloch振荡的半导体量子振荡器件,包括一个由多层半导体材料构成的结构和给上述结构加电压的装置,所述多层结构包括隧穿注入区和与其相接并位于其两侧的两个载流子振荡区,施加电压的装置将电压加在两个振荡区上,引起隧穿区的价带电子带间隧穿进入导带,在两振荡区内分别引入作量子振荡运动的电子和空穴,产生远红外辐射。为充分利用毫米波高端和远红外低端之间的电磁波资源提供条件。(*该技术在2017年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及量子效应半导体器件,尤其涉及半导体量子振荡器件,该类器件发射电磁辐射以响应所加的电场,发射的电磁辐射的频率处于微波的高端和红外的低端之间的电磁波谱范围。与本专利技术有关的基本理论考虑是晶体中电子在外加均匀稳态电场下的行为。60多年以前,F.Bloch(参见F.Bloch,Z.Phys.52,555(1928))和C.Zener(C.Zener,Proc.R.Soc.145,523(1934))的工作就表明,如果把晶体中的电子看作Bloch函数组成的波包,那么在不受散射作用的情况下,晶体中某个能带中的电子为了响应外加电场将在被激发到能量更高的能带以前、在晶格周期势和所加外电场的共同作用下在波矢空间做周期运动。该周期运动的频率为eFa/h,其中e是电子电荷,F为电场强度,a为晶格常数,h为普朗克常数。电子在波矢空间(k空间)的周期运动意味着它在实空间也做周期运动。电子的这种周期运动一般被称作布洛赫(Bloch)振荡(或齐纳(Zener)振荡,还有的称为Zener-Bloch振荡或Bloch-Zener振荡)。Bloch振荡是弹道加速的电子在布里渊区(Brillouin本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体量子振荡器件,包括一个由多层半导体材料构成的结构和给上述半导体结构施加电压的装置,其特征在于:所述由多层半导体材料构成的结构包括隧穿注入区和与其直接相接并位于其两侧的两个载流子振荡区-电子振荡区和空穴振荡区,所述施加电压的装置 将电压加在两个振荡区上,引起隧穿区局部的价带电子通过带间隧穿进入到导带,在两个振荡区内分别引入做量子振荡运动的电子和空穴,产生远红外辐射。

【技术特征摘要】
1.一种半导体量子振荡器件,包括一个由多层半导体材料构成的结构和给上述半导体结构施加电压的装置,其特征在于所述由多层半导体材料构成的结构包括隧穿注入区和与其直接相接并位于其两侧的两个载流子振荡区-电子振荡区和空穴振荡区,所述施加电压的装置将电压加在两个振荡区上,引起隧穿区局部的价带电子通过带间隧穿进入到导带,在两个振荡区内分别引入做量子振荡运动的电子和空穴,产生远红外辐射。2.根据权利要求1所述的半导体量子振荡器件,其特征在于所述施加电压的装置包括分别位于所述两个载流子振荡区不和隧穿注入区相接一侧的两个接触电极,外加电压通过所述两个接触电极而加到所述载流子振荡区上。3.根据权利要求1所述的半导体量子振荡器件,其特征在于所述隧穿注入区和载流子振荡区由禁带宽度不同的多个半导体外延层按特定顺序排列得到的异质结构构成。4.根据权利要求1所述的半导体量子振荡器件,其特征在于所述的隧穿注入区和载流...

【专利技术属性】
技术研发人员:李炳辉
申请(专利权)人:李炳辉
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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