SE505753C3 - Strukturer foer temperatursensorer och infraroeddetektorer - Google Patents

Description

sus åss 2 För att erhålla en hög känslighet måste signal-brusförhållan- det vara tillräckligt högt. Vid mätning av snabba temperatur- förändringar är möjligheterna att filtrera eller integrera bort bruset begränsade.

För fallet resistiv bolometer innebär detta att materialets eller strukturens temperaturkoefficient måste vara tillräck- ligt hög samt att dess brus är lågt.

Kända material för bolometrar är antingen metaller eller halvledarmaterial. De senare har fördelen med en hög tempera- turkoefficient men tyvärr också ett högt brus. Bruset kan vara av fundamental natur, såsom Johnson-brus eller genera- tions-rekombinations-brus, vilket innebär att det är svårt eller omöjligt att reducera. Alternativt kan det vara av typen 1/f, där f är frekvensen, och härröra från dåliga kontakter, föroreningar mm. Oftast krävs för en känslig detektor att ett halvledarmaterial används som bolometer- skikt. Metaller kan komma ifråga endast om biasspänningen kan vara hög, något som ofta leder till hög effektutveckling.

Detta är vanligtvis oacceptabelt i detektormatriser innehål- lande ett stort antal detektorelement.

Som bolometermaterial av halvledartyp används vanligen amorfa eller polykristallina material som deponerats från gasfas.

Orsaken är att skikten vanligen appliceras på tunna kiselnit- ridfilmer. Skiktens amorfa eller polykristallina karaktär ger upphov till ett 1/f-brus både i skikten själva samt i de elektriska kontakterna till omgivningen. Detta brus genereras bl.a. av de många korngränserna i en polykristallin struktur.

Föreliggande uppfinning löser problemet med ett lågt signal- brusförhållande genom att använda ett speciellt termistorma- terial. Vidare kan enligt uppfinningen detta halvledarmateri- al utformas så att dess temperaturkoefficient kan väljas.

Föreliggande uppfinning hänför sig således till en struktur Qsos 753 3 för temperatursensorer och infraröddetektorer uppbyggda på ett substrat innefattande ett termistorskikt vars resistans är temperaturberoende och innefattande ett elektriskt kon- taktskikt på båda sidorna om termistorskiktet mellan vilka kontaktskikt resistansen är avsedd att mätas, och utmärkes av, att termistorskiktet utgöres av en monokristallin kvant- brunnsstruktur innefattande omväxlande kvantbrunnsskikt och barriärskikt.

Nedan beskrives uppfinningen närmare, delvis i samband med på bifogade ritningar visade.utföringsexempel av uppfinningen, där - figur 1 visar ett banddiagram för kvantbrunnar - figur 2 visar en temperatursensor avsedd att vara i värme- ledande kontakt med ett material vars temperatur skall mätas - figur 3 en termisk detektor avsedd att mäta IR-strålning - figur 4 visar en detektormatris - figur 5 visar ett utförande med tre detektormesor - figur 6 visar ett alternativ till en detektor enligt figur 3 sedd ovanifrån - figur 7 visar ett snitt efter linjen A - A i figur 6.

Med kvantbrunn menas tunna skikt av halvledare, s.k. kvant- brunnsskikt, i vilka laddningsbärare har lägre energi än i omgivande skikt, s.k. barriärskikt. Kvantbrunnsskikt och barriärskikt är båda enkristallina och gitteranpassade till varandra. Då kvantbrunnsskikten är tunna, exempelvis 2.0 - 20 nanometer, kommer energikvantisering att uppstå, vilket påverkar tillåtna energinivåer hos laddningsbärarna. I figur 1 visas hur bandkanternas energi varierar med läget paral- lellt med odlingsriktningen av en kvantbrunnsstruktur.

För termistormaterial av kvantbrunnstyp gäller allmänt att detektorns temperaturkoefficient B = (E2-EF)/kT2, där E2-EF är aktiveringsenergin, se figur 1, och där k är Boltzmanns konstant samt där T är temperaturen. EF är fermienergin som kan sägas utgöra gränsen mellan ett av laddningsbärare popu- sos iss 4 lerat och icke populerat område.

I figur 2 visas en struktur 1 för temperatursensorer och in- fraröddetektorer uppbyggda på ett substrat 2 innefattande ett termistorskikt 3 vars resistans är temperaturberoende och innefattande ett elektriskt kontaktskikt 4, 5 på båda sidorna om termistorskiktet 3 mellan vilka kontaktskikt resistansen är avsedd att mätas.

Enligt uppfinningen utgöres termistorskiktet 3 av en mono- kristallin kvantbrunnsstruktur innefattande omväxlande kvant- brunnsskikt och barriärskikt.

Tillverkning av en dylik struktur sker med epitaxi utgående från ett monokristallint substrat 2 på vars yta nytt material odlas varvid strukturen successivt uppbyggs med bibehållen kristallstruktur. På så sätt kan en serie tunna och plana kvantbrunnsskikt och barriärskikt uppbyggas liggande omväx- lade och ovanpå varandra. Kvantbrunnsstrukturer tillverkas vanligen med metallorganisk gasfasepitaxi (MDVPE) eller molekylstråleepitaxi (MBE).

För kvantbrunnar gäller att aktiveringsenergin är lika med bandkantens energi minus fermienergin. Den förra beror av barriärskiktets sammansättning, den senare av kvantbrunns- skiktets vidd och dopning samt barriärskiktets sammansätt- ning.

Då kvantbrunnsskiktet är tjockt och dopningen låg blir fermi- energin låg.

Den största aktiveringsenergin och därmed temperaturkoeffici- enten erhålles följaktligen då barriärskiktets sammansättning ger en hög energi för bandkanten, då dopningen är låg och då kvantbrunnsskiktet är tjockt.

En temperaturkoefficient av 5% motsvaras vid rumstemperatur _fsos 753 av en aktiveringsenergi av 0.39 eV. Bandkantens energi E2 för ett barriärskikt av Alm45GaÛ¿5As är 0.39 eV jämfört med GaAs. Fermienergin ligger vid c:a 0.07 eV. Härvid erhålles en aktiveringsenergi av 0.32 eV vilket motsvarar en temperatur- koefficient av 4.1%. Som jämförelse kan nämnas att de flesta' kända termistormaterial ger en temperaturkoefficient av endast 2 till 3%. Högre värden än 4.1% kan erhållas för andra materialkombinationer hos barriärskikt och kvantbrunnsskikt.

Enligt en föredragen utföringsform består substratet av en skiva av galliumarsenid, där kvantbrunnsskikten består av galliumarsenid som n-dopats och där barriärskikten består av odopad alluminiumgalliumarsenid.

Enligt en annan föredragen utföringsform består substratet av en skiva av kisel, där kvantbrunnsskikten består av kisel- germanium som p-dopats och där barriärskikten består av odopad kisel.

Enligt en tredje föredragen utföringsform består substratet av en skiva av galliumarsenid, där kvantbrunnsskikten består av indiumgalliumarsenid som n-dopats och där barriärskikten består av odopad aluminiumgalliumarsenid.

Enligt en fjärde föredragen utföringsform består substratet av en skiva av safir, dvs monokristallin aluminiumoxid, där kvantbrunnsskikten består av galliumnitrid som n-dopats och där barriärskikten består av odopad aluminiumgalliumnitrid.

Dessa föredragna utföringsformer har fördelen att material- kombinationerna är väl kända liksom tekniken för att fram- ställa kvantbrunnsstrukturerna. Detta ger hög reproducerbar- het och låga kostnader. Dessutom kan elektroniska kretsar av olika slag byggas upp på samma substrat som kvantbrunnsstruk- turerna.

Enligt en utomordentligt väsentlig utföringsform av uppfin- sus åss 6 ningen anordnas en eller flera av parametrarna barriärskik- tens bandkantsenergi, dopningens nivå i kvantbrunnsskikten, kvantbrunnsskiktens tjocklek och barriärskiktens tjocklek för att erhålla en för strukturen förutbestämd temperaturkoeffi- cient. Det är således, som nämnts ovan, möjligt att genom att använda en kvantbrunnsstruktur som termistorskikt ge struktu- ren en förutbestämd temperaturkoefficient.

Föreliggande uppfinning erbjuder således en hög grad av flexibilitet vid tillverkningen. Både skiktsekvens, skiktsam- mansättning, skikttjocklek och dopning kan, som nämnts, varieras.

Härigenom kan förutom temperaturkoefficienten bruset styras inom vida gränser och relativt oberoende av temperaturkoeffi- cienten.

Vidare har kvantsbrunnsstrukturer ett lågt 1/f-brus på grund av att strukturen är monokristallin. Dessutom kan goda, lågbrusiga, ohmska kontakter tillverkas.

Fackmannen har inga svårigheter att kunna välja olika materi- alkombinationer och dimensioner samt dopningsgrad för att erhålla önskad temperaturkoefficient och ett lågt brus.

Prestanda hos ett termistorskikt uttrycks enklast av den minsta temperaturskillnad som ger en ändring i detektorns utsignal som är lika med detektorns brus, nedan betecknad NET. För en detektor av föreliggande slag gäller att NET är proportionell mot detektorns brusspänning samt omvänt pro- portionell mot dess temperaturkoefficient. En känslig detek- tor måste följaktligen ha en hög temperaturkoefficient samt vara lågbrusig.

Detektormaterialets totala brus består av Johnson-brus, gr- brus och 1/f-brus. Johnson-brus beror av den totala resistan- sen över strukturen och av brusbandbredden. Denna brustyp _ sus 753 7 utmärkes av att inte primärt bero av pålagd biasspänning eller -ström till skillnad från gr-brus och 1/f-brus. gr-brus står för generations-rekombinations-brus och ökar då genera- tionshastigheten r och då den inre förstärkningen g ökar.

Generationshastigheten minskar vanligen när aktiveringsener- gin ökar. Den inre förstärkningen påverkas av laddningsbärar- nas livstid. Denna storhet kan varieras genom att variera läget för det övre energitillståndet E2.

Ett problem är att då temperaturkoefficienten ökar, ökar också resistansen över strukturen. Den önskvärda kombinatio- nen av en hög temperaturkoefficient och låg resistans er- hålles om tiden är kort för laddningsbärarna att passera mellan kontakterna på ömse sidor om strukturen. Detta kan således uppnås genom att laddningsbärarna har hög mobilitet.

Kvantbrunnsstrukturer medger stor flexibilitet när det gäller att välja en hög teperaturkoefficient med en hög generations- hastighet.

Med en detektor av föreliggande slag kan man uppnå värden på NBT = 0.5 x io* till 1 x 1o'6°1<, då brusbandbredden är 1 Hz.

I figur 2 visas en struktur anordnad för att mäta temperatur hos ett material som substratet 2 avses stå i värmeledande kontakt med, varvid termistorskiktet 3 uppvärms genom värme- ledning. Ovanpå substratet 1 förefinns det ovan nämnda första kontaktskiktet 4 och ovanpå en del av detta kvantbrunnsstruk- turen 3. Det andra kontaktskiktet 5 finns ovanpå kvantbrunns- strukturen. Vidare förefinns en metallisk kontakt 6, 7 dels ovanpå det första kontaktskiktet vid sidan om kvantbrunns- strukturen, dels ovanpå det andra kontaktskiktet.

Exempel på tillämpningar för en dylik temperatursensor är kalorimetri för registrering av kemiska förlopp, tillämp- ningar som kräver mätning inom ett stort temperaturområde samt mätningar av kryogena temperaturer, dvs. under 100°K. sos 355 8 I kalorimetri kan det vara aktuellt att mäta mycket små temperaturförändringar samt snabba förlopp. En tillämpning är värmeflödeskalorimetri, där värmeflödet mäts och integreras med avseende på tiden. Härvid placeras två eller flera detek- torer på visst avstånd från varandra, varvid temperaturskill- naden mellan dem mäts, vilket ger värmeflödet förutsatt att mediets värmekonduktivitet, geometriska utforming etc. är kända.

I figur 3 visas en struktur anordnad att mäta infallande IR- strålning, vilken infaller ovanifrån i figur 3 och vilken värmer upp kvantbrunnsskiktet, eller termistorskiktet, 3._ Ovanpå substratet 10 förefinns ett membran 11 ovanpå vilket kvantbrunnsstrukturen 3 förefinns, där kvantbrunnsstrukturen är försedd med kontaktskikt 24, 25 under respektive ovanpå kvantbrunnsstrukturen och försedd med ett metallisk kon- taktskikt 12, 13 under respektive ovanpå kontaktskikten 24, . Membranet 11 är parallellt med och placerat på avstånd från substratets 10 yta genom att membranet uppbäres av ben 14, 15 anordnade mellan membranet 11 och substratets yta 16.

Siffrorna 46 och 47 betecknar elektriskt isolerande skikt mellan ledaren 13 och kvantbrunnsstrukturen 3.

Ett dylikt utförande innebär att termistorskiktet är mycket välisolerat, eftersom utrymmet 17 under membranet 11 är fyllt av en gas eller att vakuum råder i utrymmet.

Tillverkning av den struktur som visas i figur 3 kan exempel- vis ske enligt följande kortfattade beskrivning.

Kvantbrunnsstrukturer odlas på ett första substrat, exempel- vis av galliumarsenid eller monokristallint kisel, varefter detektormesor etsas fram och förses med elektriska kontakter.

På ett andra substrat pålägges ett offerskikt, exempelvis polymeren polyimid, som etsas till önskad storlek. Därefter förses offerskiktets övre yta och sidoytor med ett membran- Qsos 753 9 skikt av exempelvis kiselnitrid. Kiselnitriden mönstras och etsas så att det får den form som visas i figur 3. Ett elekt- riskt ledande skikt pålägges ovanpå membranet och leds ner till kiselsubstratet.

Sedan förbinds elektriska kontakter på kvantbrunnsstrukturen mot kontakterna på den övre ytan av membranet med hjälp av flip-chip bondning.

Därefter avlägsnas det nämnda första substratet så att endast kvantbrunnsstrukturen återstår som således är bondad mot membranet.

Sedan kontakteras den övre ytan av kvantbrunnsstrukturen.

Därefter frietsas kvantbrunnsstrukturerna från varandra.

Slutligen bortetsas offerlagret under membranet.

Ett alternativt sätt att erhålla en termisk isolation av kvantbrunnsstrukturen är att i ett substrat, eventuellt försett med epitaxiellt odlade skikt, tillverka ett frihäng- ande membran som står i mekanisk förbindelse med det övriga substratet via tunna smala ben som ligger paralellt med substratets yta. Benens materialegenskaper och dimensioner bestämmer härvid graden av termisk isolation. Kvantbrunns- strukturen uppbäres därvid av membranet. I figur 6 och 7 illusteras en dylik utföringsform.

Tillverkningen sker genom att etsa ned en kavitet 37 i sub- stratet 36 så att ett membran 38 med ben 39 återstår. Ets- ningen sker lämpligen genom att först fotolitografiskt fri- lägga en eller flera öppningar 40 och därefter underetsa membranet genom användning av anisotropa och/eller selektiva etsar. Utnyttjande av galliumarsenidsubstrat har därvid en fördel då odlade tunna epitaxiella skikt 41 av aluminium- galliumarsenid kan utnyttjas som etsstopp vid selektiv ets- ning av membranen 38. sos šsz Kvantbrunnsstrukturerna 3 kan anbringas på membranen på i huvudsak tvâ sätt.

Ett första sätt är att odla kvantbrunnsskikten på det sub- strat vari etsning av kaviteterna 37 sker. Kvantbrunnsskikten förses med ett övre 42 och ett nedre 43 kontaktskikt. Till- verkningen sker i detta fall så att först tillverkas mesor innehållande kvantbrunnsstrukturer. Det övre 42 och det nedre 43 kontaktskiktet förses med elektriska kontakter 44, 45.

Därefter sker etsning av kaviteten efter att fotolitografiskt ha frilagt nämnda öppningar 40.

Ett andra sätt är att kvantbrunnsskikten odlas på ett annat substrat än det i vilka kaviteterna tillverkas. I detta fall förbinds kvantbrunnsstrukturerna med hjälp av flip-chip- bondning till skivan i vilken kaviteterna etsats.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen föreligger termistorskikt med olika aktiveringsenergi integrerade på ett och samma chip.

Eftersom både temperaturkoefficienten och resistansen beror av temperaturen medges att ett mycket stort temperaturinter- vall kan avkännas med lågt NET. Ett intervall mellan 0 - 400 °K kan avkännas med AlGaAs/GaAs strukturer. Vid låga tempe- raturer är det optimalt med en låg aktiveringsenergi och omvänt en hög aktiveringsenergi vid höga temperaturer.

Två eller flera kvantbrunnsstrukturer innefattande kvant- brunnsskikt och mellanliggande barriärskikt med olika aktive- ringsenergi kan utformas på ett och samma substrat enligt följande.

Ett första kontaktskikt A förefinns på substratets yta. En första kvantbrunnsstruktur med en första aktiveringsenergi förefinns ovanpå det första kontaktskiktet och ett andra kontaktskikt B förefinns ovanpå den första kvantbrunnsstruk- _}so5 753 11 turen. Däröver följer en andra, en tredje osv. kvantbrunns- struktur med individuell aktiveringsenergi, där det mellan varje kvantbrunnsstruktur förefinns ett kontaktskikt. På den översta kvantbrunnsstrukturen förefinns ett kontaktskikt, se figur 5.

Strukturen har etsats så att de två kontaktskikten som omger var och en av kvantbrunnsstrukturerna har etsats fram. Sålun- da framtagna kontaktskiktspar för var och en av kvantbrunns- strukturerna är anslutna till elektriska kontakter.

I samband med figur 5 illustreras tillverkningen av en sådan struktur. Först odlas ett högdopat kontaktskikt A på sub- stratets 26 yta. Därefter odlas omkring femtio kvantbrunns- skikt 27 med en första aktiveringsenergi. Därefter odlas ett högdopat kontaktskikt B och därefter omkring femtio kvant- brunnsskikt 28 med en andra aktiveringsenergi samt ett tredje högdopat kontaktskikt C. Därefter odlas omkring femtio kvant- brunnsskikt 29 med en tredje aktiveringsenergi. Slutligen odlas, då tre aktiveringsenergier önskas, ett högdopat fjärde kontaktskikt D. Vid den efterföljande tillverkningen av detektormesor etsas för den första aktiveringsenergin ned till skikten A och B, vilka ansluts till var sin kontakt 30, 31. För den andra aktiveringsenergin etsas ned till kon- taktskikten B och C, varefter kontaktskikten B och C ansluts till kontakter 32, 33. För den tredje aktiveringsenergin etsas ned till kontaktskikten C och D, varefter kontaktskik- ten C och D ansluts till kontakter 34, 35. Kontakterna 33 och är anslutna till kontaktskiktet A som verkar som jord- skikt.

Det är uppenbart att två eller flera olika temperaturgivare med olika aktiveringsenergi kan framställas på samma sätt, varvid således ett erforderligt antal kontaktskikt framställs med mellanliggande kvantbrunnsstrukturer varefter detektorme- sor frametsas så att kontaktskikt omgivande varje kvant- brunnsstruktur kan anslutas till kontakter. 505 šss 12 En detektormatris 18 byggs upp med många parallellt liggande kvantbrunnsstrukturer ordnade i rader (x-led) och kolumner (y-led), såsom illusteras i figur 4.

För detektormatriser avsedda för termovision används prestan- damåttet NETD som anger den minsta temperaturförändringen hos omgivningen som kan detekteras. NETD bestämms huvudsakligen av graden av termisk isolation av kvantbrunnsstrukturen och i andra hand av detektorns brusegenskaper. Medelst föreliggande uppfinning är det möjligt att ernå en NETD på omkring 40 mK.

Bildelementen i en detektormatris för termovision är vanligen ordnade i ett rektangulärt mönster innehållande exempelvis 320 kolumner och 240 rader. Varje bildelement är cirka 50X50 mikrometer stort. En detektormatris är försedd med en styre- lektronik 19 som via ett y-skift-register 20 och ett x-skift- register 21 avläser varje detektorelement för sig och bildar en seriell signal som tas ut via en utgång 22. Ett antal terminaler 23 för spänningsmatning, styrsignaler etc. finns också anordnade på detektormatrisen.

Styrelektroniken, skiftregistren och terminalerna byggs upp på samma substrat. Detektorelementen byggs upp på ett annat substrat som flip-chip-bondas till det förstnämnda substra- tet.

Det är uppenbart av det ovanstående att föreliggande upp- finning som innebär ett utnyttjande av kvantbrunnsstrukturer som termistorskikt, vars uppbyggnad kan varieras för att erhålla önskad temperaturkoefficient och vilka har ett högt signal/brusförhållande löser de inledningsvis nämnda pro- blemen.

Det är vidare uppenbart för fackmannen att alla materialkom- binationer med vilka kvantbrunnsstrukturer kan uppbyggas och ge ovan nämnda effekter är tillämpliga. isos 753 13 Föreliggande uppfinning skall därför inte anses begränsad till de ovan angivna utföringsexemplen utan kan varieras inom dess av bifogade patentkrav angivna ram.

Claims (11)

sNsoomo; ' sos '753 14 Patentkrav.

1. Struktur för temperatursensorer och infraröddetektorer uppbyggda på ett substrat innefattande ett termistorskikt vars resistans är temperaturberoende och innefattande ett elektriskt kontaktskikt på båda sidorna om termistorskiktet mellan vilka kontaktskikt resistansen är avsedd att mätas, k ä n n e t e c k n a d a v, att termistorskiktet utgöres av en monokristallin kvantbrunnsstruktur (3) innefattande omväx- lande kvantbrunnsskikt och barriärskikt.

2. Struktur enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v, att en eller flera av parametrarna barriärskiktens bandkantsener- gi, dopningens nivå i kvantbrunnsskikten, kvantbrunnsskiktens tjocklek och barriärskiktens tjocklek har anordnats för att erhålla en för strukturen förutbestämd temperaturkoefficient.

3. Struktur enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v, att substratet (2;10;36) består av en skiva av gallium- arsenid, av att kvantbrunnsskikten består av galliumarsenid som n-dopats och av att barriärskikten består av odopad alluminiumgalliumarsenid.

4. Struktur enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v, att substratet (2;10;36) består av en skiva av kisel, av att kvantbrunnsskikten består av kisel-germanium som p-dopats och av att barriärskikten består av odopad kisel.

5. Struktur enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v, att substratet (2;10;36) består av en skiva av gallium- arsenid, av att kvantbrunnsskikten består av indiumgalliumar- senid som n-dopats och av att barriärskikten består av odopad aluminiumgalliumarsenid.

6. Struktur enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v, att substratet (2;10;36) består av en skiva av safir, dvs. monokristallin aluminiumoxid, där kvantbrunnsskikten 10 15 20 25 30 35 BNSDOCID: (sus 753 15 består av galliumnitrid som n-dopats och där barriärskikten består av odopad aluminiumgalliumnitrid.

7. struktur enligt krav 1, 2, 3, 4, 5 eller 6, anordnad för att mäta temperatur hos ett material som substratet (2) avses stå i värmeledande kontakt med, k ä n n e t e c k n a d a v, att ovanpå substratet (2) förefinns ett första kontaktskikt (4) och ovanpå en del av detta en kvantbrunnsstruktur (3) samt ett andra kontaktskikt (5) ovanpå kvantbrunnsstrukturen och av att en metallisk kontakt (6,7) förefinns dels ovanpå det första kontaktskiktet (4) vid sidan om kvantbrunnsstruk- turen (3), dels ovanpå det andra kontaktskiktet (S).

8. Struktur enligt krav 1, 2, 3, 4, 5 eller 6, anordnad att mäta infallande IR-strålning, k ä n n e t e c k n a d a v, att, ovanpå substratet (10) förefinns ett membran (ll) ovanpå vilket kvantbrunnsstrukturen (3) förefinns försedd med ett metalliskt kontaktskikt (12,13) under respektive ovanpå kvantbrunnsstrukturen, av att membranet (11) är parallellt med och placerat på avstånd från substratets yta (16) genom att membranet uppbäres av ben (14,15) anordnade mellan mem- branet (11) och substratets yta (16).

9. Struktur enligt krav 1, 2, 3, 4, 5 eller 6, anordnad att mäta infallande IR-strålning, k ä n n e t e c k n e d a v, att, ovanpå substratet (36) förefinns ett membran (38) ovanpå vilket kvantbrunnsstrukturen (3) förefinns försedd med ett metalliskt kontaktskikt (42,43) under respektive ovanpå kvantbrunnsstrukturen, av att membranet (38) är parallellt med substratets yta, av att membranet står i mekanisk för- bindelse med resten av substratet genom att membranet upp- bäres av ben (39) anordnade mellan membranet (38) och sub- stratet, vilka ben är parallella med substratets yta och av att en kavitet är bildad vilken sträcker sig mellan nämnda ben och ned under kvantbrunnsstrukturen (3). 505753C3 I > UI \II sos åss 16

10. Struktur enligt krav 7, 8 eller 9, k ä n n e t e c k - n a d a v, att två eller flera kvantbrunnsstrukturer (27,28,29) förefinns vardera innefattande kvantbrunnsskikt och mellanliggande barriärskikt, där kvantbrunnsstrukturerna har olika aktiveringsenergi och är uppbyggda på ett och samma substrat (26).

11. Struktur enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d a v, att ett första kontaktskikt A förefinns på substratets yta (26), av att en första kvantbrunnsstruktur (27) med en första aktiveringsenergi förefinns ovanpå det första kontaktskiktet, av att ett andra kontaktskikt B förefinns ovanpå den första kvantbrunnsstrukturen (27), av att det däröver följer en andra (28), en tredje (29) osv. kvantbrunnsstruktur vardera med en individuell aktiveringsenergi, där det mellan varje kvantbrunnsstruktur förefinns ett kontaktskikt C och av att det på den översta kvantbrunnsstrukturen (29) förefinns ett kontaktskikt D samt av att strukturen etsats så att de två kontaktskikten som omger var och en av kvantbrunnsstrukturer- na etsats fram, vilka kontaktskiktspar är anslutna till elektriska kontakter (30-35). snsoocxo; '