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ヘテロ接合 (半導体)

索引 ヘテロ接合 (半導体)

ヘテロ接合(英語:heterojunction)とは、異なる半導体同士の接合である。通常は格子整合系または格子定数が近い材料系で作られる。.

16 関係: 基板半導体半導体レーザーバンド理論ダブルヘテロ接合アンダーソンの法則エピタキシャル成長結晶成長高電子移動度トランジスタ超格子量子井戸英語HBT接合法格子定数格子整合

基板

基板(きばん)とは、何らかの機能を実現するための部品を配置するための板、あるいは、その板と部品群をひとまとまりのものとして指すための呼称。(漢字の誤変換などが原因で)「基盤」と書かれてしまうことがあるが、これは意味が異なり、間違いである。 「circuit board 回路基板」を省略して「基板」と称することが多く、最も代表的なものはプリント基板(printed circuit board、略してPCB)であり、現在では電子回路基板を指していることが多い。部品を付ける前の板も、部品をつけた後で板と部品群が一体化した状態も、いずれも「基板」と呼ばれる。 半導体基板に関してはウェハーを参照のこと。液晶ディスプレイのパネルにはガラス基板が使われる。.

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半導体

半導体(はんどうたい、semiconductor)とは、電気伝導性の良い金属などの導体(良導体)と電気抵抗率の大きい絶縁体の中間的な抵抗率をもつ物質を言う(抵抗率だけで半導体を論じるとそれは抵抗器と同じ特性しか持ち合わせない)。代表的なものとしては元素半導体のケイ素(Si)などがある。 電子工学で使用されるICのような半導体素子はこの半導体の性質を利用している。 良導体(通常の金属)、半導体、絶縁体におけるバンドギャップ(禁制帯幅)の模式図。ある種の半導体では比較的容易に電子が伝導帯へと遷移することで電気伝導性を持つ伝導電子が生じる。金属ではエネルギーバンド内に空き準位があり、価電子がすぐ上の空き準位に移って伝導電子となるため、常に電気伝導性を示す。.

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半導体レーザー

レーザーダイオード本体。非常に小さい。 赤色レーザーダイオードの発振 半導体レーザー 半導体レーザー(はんどうたいレーザー、semiconductor laser)は、半導体の再結合発光を利用したレーザーである。 同じものを指すのに、ダイオードレーザー (diode laser) や、レーザーダイオードという名称も良く用いられLDと表記されることも多い。半導体の構成元素によって発振する中心周波数、つまりレーザー光の色が決まる。常温で動作するものの他に、共振器構造や出力電力によっては冷却が必要なものもある。.

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バンド理論

固体物理学における固体のバンド理論(バンドりろん、band theory)または帯理論とは、結晶などの固体物質中に分布する電子の量子力学的なエネルギーレベルに関する理論を言う。1920年代後半にフェリックス・ブロッホ、ルドルフ・パイエルス、レオン・ブリルアンらによって確立された。.

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ダブルヘテロ接合

ダブルヘテロ接合(ダブルヘテロせつごう、英語:double hetero-junction)は、異なる2つの材料系(A,B)からなる層を、A-B-AまたはB-A-Bのように交互に3層(接合部は2か所)構造としたものである。ダブルヘテロ構造とも呼ばれる。 また、A-B、B-Aのような構造を単一ヘテロ構造という。.

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アンダーソンの法則

アンダーソンの法則(Anderson's rule)は2つの半導体材料をヘテロ構造にした場合にそれぞれのバンド構造がどのように接続されるか計算するためのモデル。1960年にR.L. Andersonにより発表された。このモデルでは、ヘテロ構造を構成する2つの半導体の真空レベルが同一のエネルギーになると仮定している。.

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エピタキシャル成長

ピタキシャル成長(英語:epitaxial growth)とは、薄膜結晶成長技術のひとつである。基板となる結晶の上に結晶成長を行い、下地の基板の結晶面にそろえて配列する成長の様式である。基板と薄膜が同じ物質である場合をホモエピタキシャル、異なる物質である場合をヘテロエピタキシャルと呼ぶ。結晶成長の方法として分子線エピタキシー法や有機金属気相成長法、液相エピタキシー法などがある。 エピタキシャル成長が起こるには格子定数のほぼ等しい結晶を選ぶ必要があり、温度による膨張係数の近い物でなくてはならない。 なお、現在窒化ガリウム(GaN)はサファイア基板上に結晶成長をする方法が広く採られているが、両者の格子定数は大きく違うこと等があり、通常の方法ではエピタキシャル成長できない。これを解決するために赤崎勇が低温バッファー層を導入したことによりサファイア基板上にGaNをエピタキシャル成長することに成功した。GaNのエピタキシャル成長が成功したことにより窒化物系半導体を用いた発光ダイオード、レーザーダイオード、電子デバイス、受光素子の発展へとつながった。.

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結晶成長

結晶成長(けっしょうせいちょう、英語:crystal growth)とは、単結晶である支持結晶基板や種結晶を元にして、その結晶を増大させることである。結晶の原子の配列等を保ったまま結晶を増大させることを特にエピタキシャル成長という。多結晶等を付着させる場合は結晶成長ではなく堆積である。 大型の結晶を作成する手法として、チョクラルスキー法(Czochralski.

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高電子移動度トランジスタ

電子移動度トランジスタ(こうでんしいどうど-、High Electron Mobility Transistor)は、半導体ヘテロ接合に誘起された高移動度の二次元電子ガス(2DEG)をチャネルとした電界効果トランジスタのことで、英語の単語の頭文字を取ってHEMT(ヘムト)と呼ばれる。1979年に富士通研究所の三村高志により発明された。構造上の特徴からヘテロFET (HFET、hetero-FET)、ヘテロ接合FET (HJFET、Hetero-Junction-FET)と呼ばれることもある。一般に化合物半導体で作製され、GaAs系、InP系、GaN系、SiGe系などがある。.

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超格子

超格子(ちょうこうし、Superlattice)とは複数の種類の結晶格子の重ね合わせにより、その周期構造が基本単位格子より長くなった結晶格子のこと。.

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量子井戸

量子井戸 (りょうしいど、quantum well) とは、電子の移動方向が束縛された状態のこと。もしくは、レーザーなどで用いられる同状態を得るための構造のこと。 MBEやMOCVDなどの結晶成長法を用い、厚さにしてnmオーダー(nm:ナノメートル.

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英語

アメリカ英語とイギリス英語は特徴がある 英語(えいご、)は、イ・ヨーロッパ語族のゲルマン語派に属し、イギリス・イングランド地方を発祥とする言語である。.

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HBT

ヘテロ接合バイポーラトランジスタ (Heterojunction Bipolar Transistor) は、ヘテロ接合の隣りにベース構造を有するバイポーラジャンクショントランジスタ (BJT) のことで、英語の単語の頭文字をとってHBT(エイチビーティー)と呼ばれる。ヘテロ構造の効果により、バイポーラトランジスタに比べ、電流増幅率を落とさずに動作速度が向上することができ、最高で500GHz以上で動作する超高速トランジスタの構造の名称である。構造的にはベース層の片側のみをヘテロ構造にしたSHBTと両側をヘテロ接合にしたDHBTなどがある。.

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接合法

接合法(せつごうほう、)とは、いくつかの物をつなぎ合わせ一体化させる技術のこと。つなぎ合わせる物の種類によって多くの方法が存在する。.

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格子定数

格子定数(こうしていすう、こうしじょうすう、lattice constant)とは、結晶軸の長さや軸間角度のこと。単位格子の各稜間の角度 α,β,γ と、各軸の長さ a,b,c を表す6個の定数である。格子の形状等によっては、aの値のみを表すこともある。 軸の長さの単位は普通オングストロームを用い、自明として単位を付けずに数値のみを書く場合が多い。.

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格子整合

格子整合(こうしせいごう)とは、二つの材料の格子定数が一致することである。.

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半導体ヘテロ構造

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