Структуры с вертикальным переносом и сверхрешетки на квантовых ямах
В том случае, когда несколько квантовых ям расположены близко друг от друга, носители зарядов могут туннелировать между ними, что является дополнительным физическим эффектом.
Системы параллельных квантовых ям с очень тонкими (порядка единиц нм) широкозонными разделяющими слоями, через которые возможно туннелирование электронов между смежными ямами называется структурой с вертикальным переносом.
Такие структуры можно получить путем последовательного чередования слоев GaAs и AlxGa1-xAs с характерными толщинами нанометрового диапазона (<100 нм). Графически эту структуру можно представить.
WЯ – толщина ямы
WБ – толщина барьера.
Зонная диаграмма такой системы выглядит следующим образом
W= WЯ+ WБ – период структуры.
Для нее должно выполняться условие
| a <W<L |
а – постоянная решетки,
L – диффузионная длина неосновных носителей
∆Ес - для электронов
∆Еv - для дырок высоты потенциальных барьеров.
Если число параллельных слоев в структуре с вертикальным переносом более нескольких десятков, то такие структуры называются сверхрешетками.
В природе таких структур нет.
Структуры с вертикальным переносом и сверхрешетки служат основой для ряда важных приборов наноэлектроники, таких, как резонансно-туннельный диод, одноэлектронный транзистор.
Энергетический спектр электронов в сверхрешетках, как и в одиночной квантовой яме, имеет дискретный характер, но уровни квантования принимают другие значения, обусловленные прямоугольным потенциалом периодического характера, связанным с разрывами зон на гетерограницах.
Как и потенциал кристаллической решетки, этот потенциал является периодическим, поэтому к нему применимы все квантово-механические выводы о свойствах уравнения Шредингера с периодическим потенциалом.
Важнейшими выводами являются:
· Движение носителей вдоль оси сверхрешетки может быть описано с помощью периодических функций для импульса и энергии с периодом 
· Энергетический спектр в зоне проводимости и в валентной зоне распадается (дробится) на чередующиеся ряды разрешенных и запрещенных зон, которые называются минизонами.
· Для минизон соответствующих нижним уровням квантовой ямы, в которых сконцентрирована основная масса носителей, спектр электронов может быть записан как:
где 
- энергетический спектр электрона в сверхрешетке;
- дискретный уровень в отдельной квантовой яме;
- поправка из квантовой теории.
- характерная ширина минизон, составляющая величину порядка десятых, сотых долей эВ, что в принципе сравнимо с тепловой энергией электронов kT.
При этом движение носителей в минизонах не описывается постоянной эффективной массой.
Явление резкого возрастания прозрачности системы барьеров (относительно прозрачности единичного барьера) в том случае, когда энергия носителей, налетающих на систему барьеров, равна энергии дискретного уровня в квантовой яме, называется резонансным туннелированием.
Свойства минизон
1. При повышении толщины барьерных слоев их туннельная прозрачность уменьшается, минизоны сужаются ( →0) и превращаются в дискретные уровни одиночной квантовой ямы.
2. В противоположном случае сужаются все запрещенные минизоны и сверхрешетка переходит в структуру обычного однородного полупроводника.