ДВУМЕ́РНЫЕ ПРОВОДНИКИ́

ДВУМЕ́РНЫЕ ПРОВОДНИКИ́, ес­те­ст­вен­ные или ис­кус­ст­вен­но соз­дан­ные элек­тро­про­во­дя­щие слои тол­щи­ной по­ряд­ка дли­ны вол­ны элек­тро­на (10^–1–10 нм). При­ме­ры ес­те­ст­вен­ных Д. п., или ква­зид­ву­мер­ных про­вод­ни­ков, – слои­стые ор­га­нич. или не­ор­га­нич. кри­стал­лы с рез­ко ани­зо­троп­ной про­во­ди­мо­стью, т. е. боль­шой про­во­ди­мо­стью в плос­ко­сти сло­ёв и ма­лой – по­пе­рёк сло­ёв. При­ме­ры ис­кус­ст­вен­но соз­дан­ных Д. п. – тон­кая (тол­щи­ной по­ряд­ка 1 нм) ме­тал­лич. плён­ка на по­верх­но­сти ди­элек­три­ка; дву­мер­ный элек­трон­ный газ, удер­жи­вае­мый элек­трич. по­лем над по­верх­но­стью ди­элек­три­ка (напр., жид­ко­го или твёр­до­го He). Дву­мер­ный элек­трон­ный газ пред­став­ля­ет со­бой сис­те­му элек­тро­нов (с не­пре­рыв­ным энер­ге­тич. спек­тром), со­вер­шаю­щих сво­бод­ное дви­же­ние толь­ко в плос­ко­сти. В по­пе­реч­ном на­прав­ле­нии из-за удер­жи­ваю­ще­го по­тен­циа­ла дви­же­ние элек­тро­нов ог­ра­ни­че­но и энер­ге­тич. уров­ни дис­крет­ны; при по­ни­же­нии темп-ры все элек­тро­ны за­ни­ма­ют са­мый низ­кий из этих уров­ней и сис­те­ма ста­но­вит­ся дву­мер­ной. В струк­ту­ре ме­талл – ди­элек­трик – по­лу­про­вод­ник (напр., на ос­но­ве Si) дву­мер­ный элек­трон­ный газ соз­да­ёт­ся пу­тём из­ги­ба энер­ге­тич. зон и об­ра­зо­ва­ния по­тен­ци­аль­ной ямы вбли­зи по­верх­но­сти по­лу­про­вод­ни­ка с по­мо­щью при­ло­жен­но­го элек­трич. по­ля. В ге­те­ро­ст­рук­ту­ре (напр., на ос­но­ве GaAs–AlGaAs) дву­мер­ный элек­трон­ный газ за­клю­чён в по­тен­ци­аль­ной яме в слои­стой струк­ту­ре, вы­ра­щен­ной из по­лу­про­вод­ни­ков с разл. ши­ри­ной за­пре­щён­ной зо­ны. Струк­ту­ры ме­талл – ди­элек­трик – по­лу­про­вод­ник и по­лу­про­вод­ни­ко­вые ге­те­ро­ст­рук­ту­ры с дву­мер­ным элек­трон­ным га­зом слу­жат ос­но­вой по­ле­вых тран­зи­сто­ров, по­лу­про­вод­ни­ко­вых ин­те­граль­ных мик­ро­схем, а так­же ис­поль­зу­ют­ся в мет­ро­ло­гии (для вос­про­из­ве­де­ния ве­ли­чи­ны еди­ни­цы элек­трич. со­про­тив­ле­ния на ос­но­ве кван­то­во­го эф­фек­та Хол­ла) и в на­уч. ис­сле­до­ва­ни­ях.