Abstract
本文係研究一由兩個異質界面反向相接構成之量子位井，當此位井之上、下各具有一層攙雜提供其電子時其內電子濃度隨元件結構及電壓等參數變化之情形。其二維電子濃度最高可達４xE﹢１２╱cm２，低移動率電平行傳導之問題亦已改善。為了探討此元件電子濃度增強的原因及條件，我們希望瞭解其各部份電子濃度及電位分佈情形。本研究以兩種方法計算界面電子濃度和閘極電壓的關係。其一為正確模型係以一維帕桑方程式及薛丁格方程式聯立，使用自我一致的方法，解δ﹣攙雜雙異質界面中電子之能帶圖及二維電子雲之分佈。其中我們假設了上下兩個δ﹣攙雜所造成的V 型位井與其間二異質界面夾出之位井，三者間能階之形成為完全獨立的，以求出各個位井之能階。此模型忽略了各量子位井間的耦合。其二為解析模型，係以近似的位能平衡及電荷對位能關係式，為δ﹣攙雜雙異質界面提出一個與平行電板電容之電荷對電壓關係式，其中二電容板間之距離為閘極到二板間之距離加上一修正項。此修正項與砷化鎵層寬度、閘極到δ﹣攙雜平面之距離、δ﹣攙雜與異質界面之距離、及位井之侷限係數有關。由於不同能帶中之電子在電壓或元件結構改變下之行為不同，當位井中填有電子之能帶數目改變時，解析模型需依正確模型所得之特性加以修正。當砷化鎵位井寬度小於８０埃時，使用單能階模型。當井寬大於８０埃時，二維電子濃度與閘極偏壓之關係為分段線性，電壓較負的一端，適用單能階模型，電壓較正的一端，適用多能階模型。