Поперечный перенос в наноструктурах в электрическом поле.

В этом разделе мы рассмотрим движение носителей в направле­нии, перпендикулярном плоскостям потенциальных барьеров, разделяющих квантовые гетероструктуры. Такой вид перено­са часто ассоциируется с квантовым переносом или туннелированием, поскольку при этом энергия носителей может быть меньше энергии, требуемой для преодоления потенциальных барьеров. Для преодоления частицей потенциального барьера ее волновая функция и ее производная должны быть непрерыв­ными (в указанном перпендикулярном направлении), что сразу приводит нас к задаче о прохождении и отражении на границах раздела. Как мы увидим дальше, туннелирование через потен­циальный барьер приводит нас также к концепции отрицатель­ного дифференциального сопротивления на вольт-амперной характеристике, явлению, обнаруженному Эсаки в 1957 г. Через шестнадцать лет после этого, работая в известной фирме ИБМ, Эсаки (в соавторстве с Тцу) первым объявил о регистрации отрицательного дифференциального сопротивления в сверхре­шетках АlGаАs/GаАs вследствие резонансного туннелирования сквозь барьеры. Однако лишь в начале 80-х годов удалось изго­товить достаточно высококачественные гетеропереходы, чтобы их можно было применить в диодах и транзисторах резонанс­ным туннелированием.