周期性半导体纳米结构中的几何诱导电子掺杂

近年来，在纳米结构层领域观测并研究了新的量子特征。薄层表面的纳米光栅对电子波函数施加了额外的边界条件，并诱导了G掺杂或几何掺杂。从电子浓度n增加的角度来看，G掺杂等价于施主掺杂。然而，其中不存在电离杂质。这使载流子散射保持在本征半导体水平，并相对于施主掺杂层提高了载流子迁移率。G掺杂涉及电子被限制在纳米光栅层内。这里，我们研究了由多个纳米光栅层构成的系统，这些层形成了一系列异质结或同质结。该系统包括主层和势垒层。在异质结的情况下，两种类型的层都被G掺杂。在同质结的情况下，主层被G掺杂，而势垒层被施主掺杂。在此类系统中，我们分析了n对层几何结构和材料参数的依赖性。研究了Si和GaAs同质结，以及GaAs/AlGaAs、Si/SiGe、GaInP/AlGAs和InP/InAlAs异质结。在同质结和II型异质结中获得了10^18-10^19 cm^-3的G掺杂水平。仅当带隙值差异较小时，才能获得高G掺杂水平。