Введение
РАЗДЕЛ 1 . ИК-фотоприемники на структурах с множественными квантовыми ямами 12
1.1 Регистрация ИК-излучения в объемных полупроводниках 12
1.2 Регистрация ИК-излучения на основе фотоприемников с множественными квантовыми ямами 16
1.3 Основные параметры фотоприемников и сравнительный анализ различных способов регистрации ИК-излучения 18
1.4 Классификация ИК-фотоприемников с квантовыми ямами 22
1.5 Полупроводниковые гетероструктуры: классификация и основные физические особенности 26
1.6 Влияние способа получения сверхрешеток и гетероструктур на их физические свойства 32
1.7 Оптические свойства гетероструктур 35
1.8 Особенности проектирования структур с квантовыми ямами для ИК-фотоприемников и обоснование задачи исследования 38
Выводы 43
РАЗДЕЛ 2. Математическая модель структур с множественными квантовыми ямами 46
2.1 Общие требования к разрабатываемой математической модели 46
2.2 Анализ методов расчета электронной структуры твердых тел 48
2.3 Обобщения метода эффективной массы на случай гетероструктур 52
2.3.1 Модифицированный метод эффективной массы Кона-Латтинжера54
2.3.2 Метод эффективной массы Волкова-Тахтамирова 57
2.4 Квантовомеханические правила отбора 65
2.5 Численное решение уравнения Шредингера в методе эффективной массы 69
2.5.1 Особенности решения уравнения Шредингера для ненапряженной структуры 73
2.5.2 Особенности решения уравнения Шредингера для напряженной структуры 74
2.6 Расчет диапазона спектральной чувствительности и коэффициента оптического поглощения 76
2.7 Фотоэлектрические характеристики структур с множественными квантовыми ямами 79
ВЫВОДЫ 86
РАЗДЕЛ 3. Разработка методики проектирования структур с мкя для ик-фотоприемников и программного комплекса, реализующего разработанную методику 90
3.1 Методика проектирования структур с МКЯ для ИК-фотоприемников... 90
3.1.1 Определение реальной формы потенциального профиля 93
3.1.2 Определение типа ИК-фотоприемника с квантовыми ямами и начальных геометрических параметров квантовой ямы 94
3.1.3 Определение В АХ структуры с множественными квантовыми ямами и величины шумового тока 96
3.1.4 Определение квантовой эффективности 98
3.2 Методика нахождения области технологического допуска 102
3.3 Разработка программного комплекса автоматизированного проектирования структур с множественными квантовыми ямами для ИК-фотоприемников 105
Выводы 113
РАЗДЕЛ 4. Численное моделирование структур с множественными квантовыми ямами 115
4.1 Расчет энергетического спектра и распределения огибающей волновой функции для структуры с множественными квантовыми ямами 116
4.2 Определение квантовомеханических правил отбора 120
4.3 Расчет спектральной чувствительности 121
4.4 Расчет вольтамперной характеристики структуры и величины шумового тока 127
4.5 Расчет области технологического допуска 129
Выводы 131
Заключение 132
Литература
