Способ определения шумовой температурыпроводящего канала b переключающемэлементе

СоюзСоеетсникСоциалистнчеснкиРеспубпин ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и) 830150)М. Кд. 501 К 7 есударствеииый иеии СССР иа делам изабрееии и открытий(71) Заявител рдена Трудового Красного полупроводников АН Л намени инсвской ССР 4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ШУМОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЫПРОВОДЯЩЕГО КАНАЛА В ПЕРЕКЗПОЧА 1 ЗЦЕМЭЛЕМЕНТЕ проном, киях дифференциальнье тивления в высоко и низкоомном состсоответственно; а вии 111 температура элеме ысокоомном состоя поную Ь Ч - спектральнь напряженийплотностплового Изобретение относится к термометрии и может быть использовано при определении шумовой температуры приводящего канала в переключающем элементе.По основному авт.св, Ф 627353"известен способ определения шумовой .температуры приводящего канала в пе" реключающем элементе, согласно которому измеряют спектральную плотность напряжения высокочастотного шума и дифференциальное сопротивление переключающего элемента в высокоомном и затем в низкоомном состояниях, а также измеряют температуру элемента в высокоомном состоянии и вычисляют шу мовую температуру канала по формулеК Ч Ях В случаях, когда в развитии явления переключения важную роль Ма раютпроцессы сильного поля, шумовая температура канала имеет две составляю,щие: решеточную То и составляющую Тсоответствующую избыточному шуму. Первая из них обусловлена джоулевым наг-ревом полупроводника, а вторая - эффектами сильного электрического поля,приводящими к отклонению от термодинамического равновесия.Однако известный способ измерениязволяет определить только суммарвеличину этих составляющих.Цель изобретения - обеспечение воз.можности выделить составляющие шумовой температуры проводящего канала,5 830 .50 мкс. В низкоомном состоянии через элемент пропускается ток 1 10 мА при падении напряжения 9 А, Шумы измеряются на частоте 10 Гц при помощи радиометра, управляемого импульсами на-. 5 пряжения длительностью О мкс. Дифференциальное сопротивление определяется по изменению тока, вызванному небольшим изменением напряжения смещения. Измерения проводятся при ком- О натной температуре. Шумовая температура рассчитывается по формулам (1) и (2) . Температура канала в низкоомном состоянии в конечный момент воздействия переключающего напряжения, 15 рассчитанная по формуле (1), составляет Т = 940 К. Температура канала, при восстановлении высокоомного состояния, рассчитанная по формуле (2), изменяется со временем экспоненциаль но. В течение примерно 20 мкс после окОнчания воздействия переключающего напряжения она уменьшается до комнатной температуры. Значение То(0), полученное путем экстраполяции указан 25 ной зависимости до пересечения с осью температур (С=О), составляет 860 К. Приведенные значения шумовой температуры канала отличаются менее, чем на 10Это указывает на то, что электронная составляющая температуры в низкоомном состоянии переключающего элемента практически отсутствует.Предлагаемый способ позволяет определить степень джоулевого нагрева 35 среды проводящего канала в случае, когда в развитии электрической неустойчивости переключающего элемента важную роль играют эффекты сильного поля, в частности разогрев носителей заряда полем, ударная ионизации и другиеявляющиеся самостоятельными источниками высокочастотных шумов. Та- . кие измерения необходимы в первую очередь при определении теплового режима раббты переключающих элементов. Эта информация особенно важна при 50 6использовании переключающего элемента в качестве источника высокочастотных шумов. Выделечие компонентов шумовой температуры может способствовать также определению механизма эффекта перключения, что актуально при разработке новых элементов.Формула изобретенияСпособ определения шумовой темпе-. ратуры проводящего канала н переключающем элементе по авт.св, В 627353, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью выделения составляющих шумовой температуры проводящего канала, дополнительно измеряют спектральную плотность мощности теплового шума и дифференциальное сопротивление в различные моменты времени 1 процесса восстановления высокоомного состояния, вычисляют шумовую температуру по формулегде В (й) - спектральная плотностьмощности шумов;РВ,В(1)-дифференциальные сопротивления элемента н высокоомном состоянии и вмомент восстановлениявысокоомного состояниясоответственно;Т- температура элемента вВвысокоомном состоянии;К- постоянная Больцмана; а решеточную составляющую шумовой температуры канала в низкэомном состоянии определяют по значению, зависимости Тр(й) в момент й-"О.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 627)53,.кл, Я 01 К 7/30, 1977(прототип).Составитель В. КопаевРедактор Л. КопецкаяТехред И.Асталош Корректор Н. Швыдкая.Заказ 3803/87 Тираж 907 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делаем изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4