Полупроводниковый прибор

САЙ 34 Е СПИ 360703 Союз Советскиз Социалистическик РесптблнкМ, Кл, Н 011 9/О аявлено 31,И 11.19 рисоединением за Комитет по делам зобретений и открытийПриоритет при Соеете МинистСССР публиковано 28.Х 1.1972. Бюллетень Ъ УДК 621.373.5(088 описания 2.1,1973 ата опубликов Авторыизобретени Вильф и А. гсенк явител ЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПРИ од на зо нуПредлагаемое изобретение относится к области полупроводниковых приборов и может быть иопользовано для создания приборов, генерирующих колебания в области частот р адиадиапазона,Известы полупроводяиковые генераторы электромагнитных колебаний СВЧ-диапазона (генераторы Ганна), вьпполяенные на криоталле арсенида галлия, на который нанесены омические контакты. Эги генераторы работают,в сильных элекгрических полях, и для их создания принципиально требуются полупроводники, например типа А" В , в энергетическом спекгре которых присутствует дополнительный минимум в зоне проводимооти. Такие:генераторы не могут работать в диапазоне длинных, средних и коротких волн радиодиапазона (50 кгпв - 50 Мгц), Существенным недостатком их является крайне ограниченная воэможность увравления частотой. Кроме того, рабочие характеристики приборов, изтотовленных из полупроводников Ап Вт 1 и работающих в сильном электрическом поле, с течением времени значительно изменяются. Сами кристаллы таких полупроводников, как арсенид галлия, сульфид кадмия и т. п., не могут быть получены столь же совершенными, как моноатамные германий и кремний. Необходимость работы в непрерывном режиче требует применения для генераторов Ганна высокоомногоко, характеристики их в этзависят от температуры.Для создания генераторов, удовлетвори тельно работающих в радиодиапазоне, необходимы приборы, способные действовать как в импульсном, так и в непрерывном режимах и допускающие возможность регулирования частоты в широких пределах. Кроме того, материал для такого, прибора должен обеспечить,высокую технологическую воспроизводпмость в условиях производства.Для достижения указанной цели на кристалл любого полупроводника наносятся два омических контакта различной площадипричем один из контактов должен иметь площадь поперечното сечения,по крайней мере в 100 раз большую, чем другой, Для кремния контакт малого диаметра должен иметь площадь в пределах 10 - з 10-" см, для германия - в пределах 103. 10 - "слР; для арсенида галлия - в пределах 3. 10 -5 10 и слР.Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фит, 1 показан,пример реализации описываемой конструкции, а на фпг. 2 - 5,представлены четыре варианта консгрукции предлагаемото генератора,На монокристалл кремнпя 1 марки КЭ,75 несены два омических контакта: награнь - контакт диаметром 20 мк 2, на7 т Риг, 1 Составитель А. Котедактор Г. ВигдороваТекред 3, ТараненкоКорректор В. Жолудева аказ б 80/2280Тираж 406ЦНИИПИ КизобретенийСовете ММосква, Ж,Изд.1805Подписноемитета по делами открытий принистров СССРаушская иаб., д. 4/5 33другую - ,контакт диаметром 1 л.ц 3. Контакты 1 аносятся методом напыления и последующето вжигани я. Материалом малого контакта служит Оплав золота с сурьмой( содержание сурьмы 0,1%), материалом большого контакта служит никель, Далее,прибор собираепся в корпусе, Первый и второй варнанты,предусматривают создание прибора на основе монокристалла 1. В первом варианте на противоположные товарцы его наносятся омпчеокий кОнтакт малой площади 2 и омический,контакт большой площади 3, которым крьсталл припаиваепся к кристаллодержателю 4. Затем, прибор собирается в корпусе, Во втором варианте оба контакта наносятся на одну прань кристалла. Третий и четвертый варианты отличаются от предыдущих тем, что активной областью служит эпитаксиальная пленка полупроводника 5, более высокоомная по сравнению с подложкой, но того же типа,проводимости.Чтобы прибор вошел в режигм колебаний,необходимо на контакт малого диаметра подать ПЛ 1 ОС напряжения для полупроводника П-типа проводимости и МИНУС напряжения для полупроводника Р-типа проводим ости.Мощность предлагаемого прибора, отдаваемая в активную нагрузку, может достигать единиц ватт в непрерывном режиме, а к. п. д, 40%. Точно так же прибор работает на колебательный контур. В пределах ооласти колебаний частота их линейно зависит от постоянного тока, а амплитуда постоянна,Иопользуя кремний, германий и другиеполупроводники, варьируя удельное сопротив 4ление при задаиной подвижности и толщину актизной области кристалла, вхожно в очень широких пределах менять авпплитуду, диапазон частот и мощность колебаний.5 Данное изобретение также предполагаетиопользовать прибор для стабилизации тока, В отличие от известных стабилизаторов тока, использующих р - а-переход, предложенный прпбор стабилизирует ток мак в импульсном, 10 так и в непрерывном режимах. Чтобы приборвошел в режим стабилизации тока, необходимо подать на контакт малото диаметра ПЛЮС напряжения в сл 1 чае полупроводника Р-тппа проводимости и МИНУС на пряжеия в случае полупроводника П-типапр ов одим ости.Иопользуя гермамий, кремний и другиеполупроводники,варьируя удельное сопротивление, толщину активной области кристалла, 20 диаметр малого контакта, можно в широкихпределах менять уровень стабилизируемого тока, пороговые напряжения,начала и конца стабилизации и диапазон перекрытия по напряжению.25 Предмет изобретенияПолупроводниковой прибор на пластивеП-илп Р-типа проводимости с двумя омическими контактами, отличающийся тем, что, с целью генерации электромагпитных колебаний в непрерывном режиме в шираком диапазоне частот, с плавтой перестройкой частоты током смещения, а также стабилизации тока в импульсном и непрерывном режимах работы, один из контактов имеет площадь не 85 более 5 10 - см 2, а другой контакт - площадьпо крайней мере в 100 раз большую. Тип. Харьк. фил, пред. Патеи