Гетеропереход создается, когда два разных слоя кристаллических полупроводников соединяются или наслаиваются друг на друга с чередующимися или разными ширинами запрещенной зоны. В основном используемые в твердотельных электрических устройствах, гетеропереходы также могут быть сформированы между двумя полупроводниками с разными свойства, например, один является кристаллическим, а другой — металлическим. Когда функция электрического устройства или приложения зависит от более чем одного гетероперехода, они размещаются в формации для создания так называемой гетероструктуры. Эти гетероструктуры используются для увеличения энергии, вырабатываемой различными электрическими устройствами, такими как солнечные элементы. и лазеры.
Существует три различных типа гетеропереходов. Когда эти интерфейсы между полупроводниками создаются, они могут образовывать то, что называется поперечным зазором, ступенчатым зазором или прерывистым зазором. Эти различные типы гетеропереходов зависят от энергетической щели, которая создается в результате использования конкретных полупроводниковых материалов.
Количество энергии, которое может производить материал, напрямую связано с размером энергетической щели, создаваемой гетеропереходом. Тип энергетической щели также важен. Эта энергетическая щель состоит из разницы между валентной зоной, создаваемой одним полупроводником, и зоной проводимости, создаваемой другим.
Гетеропереходы входят в стандартную комплектацию каждого лазера, производимого с тех пор, как наука о гетеропереходах стала стандартом в отрасли. Гетеропереход позволяет производить лазеры, способные работать при нормальной комнатной температуре. Эта наука была впервые введена в 1963 году Гербертом Кремером, хотя она не стала стандартной наукой в отрасли производства лазеров до тех пор, пока годы спустя фактическая материаловедение не догнала основную технологию.
Сегодня гетеропереходы являются жизненно важным элементом любого лазера, от режущих лазеров в станках с ЧПУ до лазеров, считывающих DVD-фильмы и компакт-аудиодиски. Гетеропереходы также используются в быстродействующих электронных устройствах, работающих на очень высоких частотах. Примером может служить высокая электронная подвижность транзистор, большая часть функций которого работает на частоте выше 500 ГГц.
Производство многих гетеропереходов сегодня осуществляется с помощью точного процесса, называемого CVD, или химического осаждения из паровой фазы. МЛЭ (молекулярно-лучевая эпитаксия) — еще один процесс, используемый для изготовления гетеропереходов. Оба эти процесса чрезвычайно точны по своей природе и очень дороги в проведении, особенно по сравнению с в основном устаревшим процессом кремния производство полупроводниковых устройств, хотя производство кремния по-прежнему широко популярно в других областях.
