Dopaje por modulación

El dopaje por modulación es una técnica para fabricar semiconductores de manera que los portadores de carga libres estén separados espacialmente de los donantes. Debido a que esto elimina la dispersión de los donantes, los semiconductores dopados por modulación tienen movilidades de portadores muy altas .

Historia

El dopaje por modulación fue concebido en Bell Labs en 1977 después de una conversación entre Horst Störmer y Ray Dingle , ^{[ 1 ]} y fue implementado poco después por Arthur Gossard . Störmer y Dan Tsui utilizaron una oblea dopada por modulación para descubrir el efecto Hall cuántico fraccionario .

Implementación

Los cristales semiconductores dopados por modulación se cultivan comúnmente mediante epitaxia para permitir la deposición de capas sucesivas de diferentes especies semiconductoras. Una estructura común utiliza una capa de AlGaAs depositada sobre GaAs, con donadores de tipo n de Si en el AlGaAs. ^{[ 2 ]}

Aplicaciones

transistores de efecto de campo

Los transistores dopados por modulación pueden alcanzar altas movilidades eléctricas y, por lo tanto, un funcionamiento rápido. ^{[ 3 ]} Un transistor de efecto de campo dopado por modulación se conoce como MODFET . ^{[ 4 ]}

Electrónica de baja temperatura

Una ventaja del dopaje por modulación es que los portadores de carga no pueden quedar atrapados en los donantes, incluso a las temperaturas más bajas. Por esta razón, las heteroestructuras dopadas por modulación permiten que los dispositivos electrónicos funcionen a temperaturas criogénicas .

Computación cuántica

Los gases de electrones bidimensionales dopados por modulación pueden ser controlados para crear puntos cuánticos . Los electrones atrapados en estos puntos pueden ser operados como bits cuánticos. ^{[ 5 ]}

Referencias

↑ Horst L. Störmer, Biografía del Premio Nobel
↑ Gossard, AC (1985). "Modulación de dopaje de heteroestructuras semiconductoras". Epitaxia de haces moleculares y heteroestructuras . págs. 499–531 . doi : 10.1007/978-94-009-5073-3_14 . ISBN 978-94-010-8744-5.
↑ LD Nguyen; LE Larson; UK Mishra (2009). "Transistores de efecto de campo dopados con modulación de velocidad ultra alta: una revisión tutorial". Proc. IEEE . 80 (4): 494. doi : 10.1109/5.135374 .
↑ Estándares globales para la industria de la microelectrónica: transistor de efecto de campo dopado por modulación (MODFET)
↑ Hanson, R.; Kouwenhoven, LP; Petta, JR; Tarucha, S.; Vandersypen, LMK (2009). "Espines en puntos cuánticos de pocos electrones". Rev. Mod. Phys . 79 (2): 1217. arXiv : cond-mat/0610433 . Bibcode : 2007RvMP...79.1217H . doi : 10.1103/RevModPhys.79.1217 . S2CID 9107975 .

[1] Horst L. Störmer, Biografía del Premio Nobel

[2] Gossard, AC (1985). "Modulación de dopaje de heteroestructuras semiconductoras". Epitaxia de haces moleculares y heteroestructuras . págs. 499–531 . doi : 10.1007/978-94-009-5073-3_14 . ISBN 978-94-010-8744-5.

[3] LD Nguyen; LE Larson; UK Mishra (2009). "Transistores de efecto de campo dopados con modulación de velocidad ultra alta: una revisión tutorial". Proc. IEEE . 80 (4): 494. doi : 10.1109/5.135374 .

[4] Estándares globales para la industria de la microelectrónica: transistor de efecto de campo dopado por modulación (MODFET)

[5] Hanson, R.; Kouwenhoven, LP; Petta, JR; Tarucha, S.; Vandersypen, LMK (2009). "Espines en puntos cuánticos de pocos electrones". Rev. Mod. Phys . 79 (2): 1217. arXiv : cond-mat/0610433 . Bibcode : 2007RvMP...79.1217H . doi : 10.1103/RevModPhys.79.1217 . S2CID 9107975 .

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