ИНВЕРСИО́ННЫЙ СЛОЙ

ИНВЕРСИО́ННЫЙ СЛОЙ в по­лу­про­вод­ни­ках, слой у гра­ни­цы по­лу­про­вод­ни­ка, в ко­то­ром знак но­си­те­лей за­ря­да про­ти­во­по­ло­жен зна­ку осн. но­си­те­лей за­ря­да в объ­ё­ме по­лу­про­вод­ни­ка. Об­ра­зу­ет­ся у сво­бод­ной по­верх­но­сти по­лу­про­вод­ни­ка или у его кон­так­та с ди­элек­три­ком, ме­тал­лом или др. по­лу­про­вод­ни­ком (см. Ге­те­ро­пе­ре­ход) вслед­ст­вие воз­дей­ст­вия на по­верх­ность нор­маль­но­го к ней элек­трич. по­ля, ко­то­рое, со­глас­но зон­ной тео­рии, при­во­дит к из­ги­бу энер­ге­тич. зон вбли­зи по­верх­но­сти (см. По­ля эф­фект) и об­ра­зо­ва­нию ми­ни­му­ма по­тен­ци­аль­ной энер­гии (по­тен­ци­аль­ной ямы). Ес­ли, напр., в по­лу­про­вод­ни­ке $p$-ти­па ис­крив­ле­ние зон та­ко­во, что уро­вень Фер­ми $E_{\text{F}}$ ста­но­вит­ся бли­же к дну зо­ны про­во­ди­мо­сти $E_{\text{C}}$, чем к по­тол­ку ва­лент­ной зо­ны $E_{\text{V}}$, то вбли­зи по­верх­но­сти об­ра­зу­ет­ся И. с., в ко­то­ром кон­цен­тра­ция элек­тро­нов боль­ше кон­цен­тра­ции ды­рок.

И. с. все­гда изо­ли­ро­ван от осн. объ­ё­ма по­лу­про­вод­ни­ка обед­нён­ным сло­ем (за­пи­раю­щим сло­ем). И. с. ана­ло­ги­чен тон­кой по­лу­про­вод­ни­ко­вой плён­ке, в ко­то­рой знак но­си­те­лей за­ря­да про­ти­во­по­ло­жен зна­ку но­си­те­лей за­ря­да в объ­ё­ме. Ти­пич­ные тол­щи­ны И. с. 4–10 нм, тол­щи­ны обед­нён­но­го слоя 100–1000 нм. Важ­но, что кон­цен­тра­ци­ей но­си­те­лей в И. с. мож­но управ­лять с по­мо­щью внеш­не­го элек­трич. по­ля. Ис­точ­ни­ки это­го по­ля – за­ря­ды, вне­дрён­ные в ди­элек­трич. слой, на­не­сён­ный на по­лу­про­вод­ник (в ге­те­ро­пе­ре­хо­де), или за­ряд т. н. по­ле­во­го элек­тро­да – ме­тал­лич. плён­ки, изо­ли­ро­ван­ной от по­лу­про­вод­ни­ка тон­ким ди­элек­трич. сло­ем [струк­ту­ры ме­талл – ди­элек­трик – по­лу­про­вод­ник (МДП-струк­ту­ры)]. Ес­ли кон­цен­тра­ция но­си­те­лей за­ря­да в И. с. не слиш­ком ве­ли­ка (мень­ше при­мер­но 10¹² см^–2), то они ве­дут се­бя как иде­аль­ный дву­мер­ный элек­трон­ный газ. Ме­то­да­ми по­лу­про­вод­ни­ко­вой тех­но­ло­гии уда­ёт­ся до­стичь вы­со­ко­го со­вер­шен­ст­ва кри­стал­лич. ре­шёт­ки по­лу­про­вод­ни­ка на тол­щи­не И. с. и обес­пе­чить вы­со­кую под­виж­ность но­си­те­лей за­ря­да в нём (го­раз­до бо­лее вы­со­кую, чем в объ­ё­ме по­лу­про­вод­ни­ка).

И. с. – осн. эле­мент по­ле­вых МДП-тран­зи­сто­ров, тран­зи­сто­ров с вы­со­кой под­виж­но­стью но­си­те­лей за­ря­да для СВЧ-диа­па­зо­на, МДП-клю­чей в мат­ри­цах управ­ле­ния све­то­ди­од­ны­ми и жид­кок­ри­стал­лич. дис­плея­ми, МДП-кон­ден­са­то­ров, уст­ройств по­лу­про­вод­ни­ко­вой па­мя­ти и др. при­бо­ров мик­ро­элек­тро­ни­ки. И. с. слу­жит так­же важ­ным объ­ек­том для ис­сле­до­ва­ний фи­зич. свойств дву­мер­ных про­вод­ни­ков.