Эта особенность инжекции в гетеропереходе (эффект «суперинжекции») делает гетеропереход уникальным по эффективности инжектором, особенно перспективным для лазеров и электролюминесцентных диодов.

Наличие широкозонного окна для фотонов, энергия которых больше ширины этой зоны второго материала, позволяет использовать гетеро­переход в качестве эффективного фотоэлемента и обеспечивает без поглощения вывод рекомбинационного излучения в полупроводниковых источниках света.

В плавных гетеропереходах изменение химического состава полупроводников, а значит, и ширины запрещенной зоны происходит на значительных расстояниях, обычно превышающих длины диффузии неосновных носителей тока. В кристаллах с переменной шириной запрещенной зоны (плавных гетеропереходах) при наложении плавно меняющегося потенциала на периодический потенциал решетки последним можно пренебречь и рассматривать движение электрона с определенной эффективной массой в плавно изменяющемся потенциале.

В кристалле с переменной шириной запрещенной зоны существуют, таким образом, поля, действие которых отлично от действия электрического поля, прикладываемого к кристаллу, или контактного поля в р—п переходе.

   Как видно из рис. 2, возникающие за счет таких, получивших название «квазиэлектрических» полей силы действуют либо только на один сорт носителей, либо на оба, но в одном направлении. Благодаря наличию этих полей эффективная длина диффузии неосновных носителей тока может быть значительно увеличена или уменьшена. По этой причине такие системы особенно перспективны для улучшения параметров диодов и транзисторов, фотоэлементов, создания полупроводниковых спектрометров и преобразователей инфракрасного излучения в видимое. В плавном  p—п гетеропереходе, как в этом можно легко убедиться из рис. 3, также реализуются односторонняя инжекция и эффект «сверхинжекции».

Таким образом, анализ возможностей использования идеального гетероперехода, т. е. контакта двух полупроводников без дефектов и заряженных центров на границе раздела, показывает очень привлекательные перспективы по улучшению параметров почти всех важнейших полупроводниковых приборов и созданию принципиально новых приборов и электронных систем. Но как сделать такой гетеропереход?

Методы получения гетеропереходов

   Широкое практическое использование нашли эффективно инжектирующие гетеропереходы, близкие по свойствам к «идеальной» модели. Степень совершенства гетероперехода зависит от кристаллической структуры материалов, близости постоянных решетки, сорта и концентрации легирующих примесей, непрерывности и полярности связей, многих особенностей технологии изготовления. Надежная работа гетероперехода в качестве элемента прибора требует совпадения механических и тепловых констант материалов, в первую очередь коэффициента линейного расширения в широком интервале температур. Близость постоянных решетки является первым и важнейшим критерием «совместимости» материалов пары. В полупроводниковых соединениях A^IIIB^V   благодаря совпадению ковалентных радиусов галлия и алюминия гетеропереходы между арсенидами, фосфидами и антимонидами галлия и алюминия и их твердыми растворами близки по свойствам к идеальной модели: изменение химического состава в них и ширины запрещенной зоны происходят без изменения периода кристаллической решетки.

    В принципе на основе твердых растворов соединений A^IIIB^V можно создать практически любое число гетеропереходов с совпадающими постоянными решетки (см. рис. 3), однако их получение требует развития очень сложных методов кристаллизации. Наибольшее применение нашли гетеропереходы в системе арсенид галлия — арсенид алюминия. Удачное сочетание ряда свойств — малой эффективной массы и большой ширины запрещенной зоны, эффективной излучательной рекомендации и резкого края оптического поглощения благодаря «прямой» зонной структуре, высокой подвижности в абсолютном минимуме зоны проводимости и резкому ее уменьшению в ближайшем минимуме в точке (100) — обеспечили арсениду галлия широкое применение для создания различных полупроводниковых приборов.