¿Cuál es la diferencia entre una región de agotamiento y un pozo cuántico en semiconductores?

En un semiconductor, los portadores (electrones o agujeros) se agotan en una región de agotamiento. En otras palabras, el semiconductor tipo n (p) tiene solo iones + ve (-ve) en la región agotada. El semiconductor sigue siendo conductor cuando introduce un portador. No hay cambio en el intervalo de banda del semiconductor.

En un pozo cuántico tiene una barrera (aislante) a cada lado del semiconductor a través del cual el electrón tiene que atravesar un túnel. Y dado que tiene un pozo cuántico, tiene una pequeña cantidad de átomos en el semiconductor debido a que la banda de masa cambia a niveles de energía discretos que cambiarán la brecha de banda efectiva (es decir, el aumento de la energía de la brecha de banda).

Pero si está hablando de un 2DEG basado en HEMT y Quantum, es una historia ligeramente diferente donde el cambio está en la forma del diagrama de banda y sus consecuencias, como la cantidad de electrones poblados en el 2DEG y las aplicaciones (generalmente el modo de agotamiento altamente dopado Los MOSFET se usan en aplicaciones con portadores de alta movilidad y los pozos Quantum se usan más en optoelectrónica).

Puede existir una región de agotamiento en cualquier semiconductor con una unión pn. Es un vaciado de operadores móviles de una región del semiconductor. El vaciado, o agotamiento, es causado por las fuerzas competidoras de difusión , que tienden a hacer que las partículas se muevan de mayor a menor concentración, y a la deriva , lo que hace que las partículas se muevan en respuesta a un campo eléctrico. No hay necesidad de ningún tipo de cambio de composición en el semiconductor para crear una región de agotamiento, solo un cambio en el dopaje.

Un pozo cuántico solo puede existir en un semiconductor cuyas bandas de conducción o valencia (o ambas) tienen una discontinuidad. Esto es generalmente de un segundo tipo de semiconductor presente, una heterounión . El semiconductor debe estar compuesto de capas con diferente composición. Una capa de GaAs intercalada entre capas de AlGaAs creará un pozo cuántico.

Esta pregunta es como preguntar cuál es la diferencia entre un edificio vacío y un edificio estilo iglesia. Obviamente, una iglesia puede estar vacía o llena de gente.

El agotamiento generalmente significa que un material o una región de un material está libre de portadores, mientras que un pozo cuántico es un tipo especial de estructura de semiconductores que propusieron Esaki y Tsu en 1970. Por lo general, es una capa delgada de material A intercalada entre dos capas de material B con el fin de confinar electrones y / o agujeros en A.

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