Полупроводниковый диод

Номер патента: 605491

Формула

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ДИОД, содержащий пластину, выполненную из нескольких пар слоев различных полупроводниковых материалов, причем в каждой паре один слой имеет меньшую величину отношения дрейфовой скорости насыщения подвижных носителей заряда к диэлектрической проницаемости, чем другой, и два контактных участка, по крайней мере, один из которых является барьерным, отличающийся тем, что, с целью увеличения эффективности умножения частоты, число упомянутых пар слоев равно кратности умножения частоты, а барьерный участок содержит слой сильнолегированного полупроводника.

Описание

Изобретение относится к полупроводниковым диодам, предназначенным для умножения частоты.
Умножители частоты на полупроводниковых диодах широко применяются для генерации электромагнитных колебаний сверхвысоких частот, в частности для получения высокостабильных колебаний с помощью кварцованных умножительных цепочек. Типичная конструкция умножительного варакторного диода, выполненного на полупроводнике с барьерным контактным участком и двумя металлическими контактами. Однако этот диод требует трудоемкой настройки и недостаточно надежен.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является полупроводниковый диод, содержащий пластину, выполненную из нескольких пар слоев различных полупроводниковых материалов, причем в каждой паре один слой имеет меньшую величину отношения дрейфовой скорости насыщения подвижных носителей заряда к диэлектрической проницаемости, чем другой, и два контактных участка, по крайней мере, один из которых является барьерным.
Целью изобретения является увеличение эффективности преобразования (умножения) частоты.
Эта цель достигается тем, что число пар слоев в полупроводниковой пластине равно кратности умножения частоты, а барьерный участок содержит слой сильнолегированного полупроводника.
Один из возможных вариантов предлагаемой конструкции диода представлен схематически на чертеже.
Диод содержит металлические контакты 1,2, барьерный контактный участок 3, выполненный в виде Р⁺n⁺ перехода, и полупроводниковую пластину 4, которая состоит из m одинаковых пар слоев, выполненных из двух полупроводниковых материалов, отличающихся значениями отношения U_s/

. Число пар слоев равно требуемой кратности умножения частоты.
В другом возможном варианте предлагаемой конструкции барьерный контактный участок имеет структуру металл-сильнолегированный полупроводник. В рабочем режиме Р⁺n⁺-переход или контакт металл-полупроводник смещены в обратном направлении и образуют потенциальный барьер для носителей, инжектируемых в пролетный участок.
Высокая концентрация примеси (N

10¹⁸ cм^-3) в прилегающем к контакту n⁺(p⁺) cлое полупроводника обеспечивает достаточно малую толщину потенциального барьеpа (-10^-6 cм), необходимую для эффективного туннелирования носителей заряда.
Концентрация примеси во всех слоях пролетного участка существенно меньше, чем в контактном участке (n⁺); в рабочем режиме напряженность электрического поля в пролетном участке превышает значение, при котором происходит насыщение скорости носителей заряда. Для обычно применяемых полупроводниковых материалов это значение составляет 10³-10⁴ в/см.
Для обеспечения эффективного туннелирования носителей заряда через потенциальный барьер концентрация примеси в прилегающем к контакту инжекционном n⁺/p⁺ слое выбирается достаточно высокой (

10¹⁸ см^-3), а толщина этого слоя достаточно малой (

10^-6 cм).
Такая конструкция умножительного диода обеспечивает высокий КПД преобразования при значительных кратностях умножения частоты. Существенно также, что при использовании предлагаемого умножительного диода в умножителе частоты высокой кратности не требуется применения многоконтурных резонансных систем, вполне возможно применение двухконтурной системы, резонирующей на частотах входного и выходного сигналов. Дополнительным преимуществом предлагаемого умножительного диода по сравнению с известными (например, по сравнению с диодом с накоплением заряда) является отсутствие в спектре наведенного тока промежуточных (между частотами входного и выходного сигналов) гармоник входного сигнала, что снимает проблему фильтрации выходного сигнала и позволяет еще больше упростить контурную систему умножителя.

Рисунки

Заявка

2391930/25, 09.08.1976

Тагер А. С, Крысов Г. А, Гусельников Н. А

МПК / Метки

МПК: H01L 29/86

Метки: диод, полупроводниковый

Опубликовано: 19.06.1995

Код ссылки

<a href="https://patents.su/0-605491-poluprovodnikovyjj-diod.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Полупроводниковый диод</a>

Похожие патенты

Способ определения концентрации носителей заряда в вырожденных полупроводниках

Номер патента: 1694018

Опубликовано: 30.10.1994

Авторы: Корнилович, Студеникин, Уваров

МПК: G01R 31/26, H01L 21/66

Метки: вырожденных, заряда, концентрации, носителей, полупроводниках

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В ВЫРОЖДЕННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКАХ, включающий охлаждение образца до гелиевых температур, воздействие на него изменяющимся постоянным магнитным полем B и одновременно переменным магнитным полем с амплитудой h << B, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и локальности неразрушающего контроля, воздействуют на образец монохроматическим когерентным излучением, энергия кванта которого меньше ширины запрещенной зоны полупроводника, и поляризованного так, что вектор напряженности электрического поля перпендикулярен вектору индукции постоянного магнитного поля B, регистрируют интенсивность 1 прошедшего через образец или отраженного от него излучения, по соседним максимумам зависимости...

Неразрушающий способ измерения концентрации и подвижности носителей заряда в полупроводниковых материалах

Номер патента: 367377

Опубликовано: 01.01.1973

Авторы: Биленко, Дворкин, Шехтер

МПК: H01L 21/66

Метки: заряда, концентрации, материалах, неразрушающий, носителей, подвижности, полупроводниковых

...полупроводниковых материалах.Применение призмы с показателем преломления и близким к показателю преломления пг исследуемого материала, позволяет повысить точность определения электрофизических параметров полупроводниковых материалов. Например, при исследовании кремния птипа с концентрацией носителей заряда У= 10"см-з точность определения концентрации и подвижности носителей заряда составляет - 4% и 16% соответственно при использовании призмы из высокоомного кремния и 19% и 30/о, если призма выполнена из высокоомного германия. Допустимая относительная погрешность измерения коэффициента отражения составляла 0,0; установки угла падения - 10.Условие близости значений телей показапгпреломления п и аз, и= - :1, может бытьи,легко реализовано...

Способ контроля ловушек неосновных носителей заряда в полупроводниках

Номер патента: 805873

Опубликовано: 30.05.1983

Автор: Принц

МПК: H01L 21/66

Метки: заряда, ловушек, неосновных, носителей, полупроводниках

...для каждого полупроводникового соединения определяютпо появлению релаксации Ьарьерной емкости после пропускания прямоугольного импульса тока в прямом направлении через диод с барьером Ыоттки,Сущность способа заключается вследующем,При пропускании через диод с Ьарьером Шоттки на ь -полупроводникеимпульса тока с плотностью выше пороговой происходит заполнение дырочных ловушек в оЬласти полупроводника под барьером Лоттки. ( Пороговаяплотность тока для диодов с барьеромШоттки на арсениде галлия 100 А см 2.Для заполнения ловушек достаточнодлительности -1 мкс ).Заполнение ловушек дырками проис"ходит благодаря инжекции дырок изметалла в полупроводнике при пропускании импульса тока Ьольшой величины.На чертеже представлены графикиСИ....

Способ определения концентрации свободных носителей заряда в вырожденных полупроводниках

Номер патента: 1000945

Опубликовано: 28.02.1983

Авторы: Зверев, Кружаев, Минков, Рут

МПК: G01R 31/26, H01L 21/66

Метки: вырожденных, заряда, концентрации, носителей, полупроводниках, свободных

...период осцилляций дифференциального магнитосопротивления туннельного контакта при нулевом напряжении смещения на нем.Поскольку в данном случае регистрируются осцилляции дифференциального магнитосопротивления образца с туннельным контактом в магнитном поле,в нем определяется средняя концентрация свободных носителей заряда в малом объеме Ч=5 й, где 5 - площадь"уннельного контакта, Р - длина свобо;ного пробега, т.е, обеспечиваетсявысокая локальность измерений.физическая сущность способа поясняется следующим образом,Диффере;(циальное сопротивление туннельного контакта при постоянном напОяж;:.,ии смещения Ч обратно пропорцио(Гально готности состояний полупроводни в ; при энергии Я .+еЧ ( - энергия7 ер(;, полупроводника, знак...

Способ измерения времени релаксации энергии носителей заряда в полупроводниках

Номер патента: 857889

Опубликовано: 23.08.1981

Авторы: Ашмонтас, Олекас

МПК: G01R 31/26

Метки: времени, заряда, носителей, полупроводниках, релаксации, энергии

...зависимостьи т. д. Величина .в зависит от различныхфакторов, в частности от степени легирования полупроводника. 10Известен способ измерения времени релаксации энергии носителей заряда в полупроводниках, основанный на измерениях электрических параметров как на СВЧ, так и напостоянном токе, заключающийся в том,что создают специальные тестовые диодныеструктуры, содержащие п - и+ переход, пропускают через них постоянный ток и измеряют продольные и поперечные составляющие токов, по которым определяют параметры полупроводника.Недостаток этого способа заключаетсяв том, что он требует изготовления сложных тестовых структур. Известен также способ, основанный на том, что в полупроводнике создают неоднородное электрическое поле с различными...

Предыдущий патент: Фотополимеризующаяся композиция для сухого пленочного фоторезиста

Следующий патент: Силовой шарнир домкратной системы подачи выемочной машины

Случайный патент: Способ измерения толщины пленок на подложках

В верх страницы