Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Осцилістор напівпровідниковий прилад що складається з напівпровідникового зразка через який протікає електричний струм п

Осцилістор

Осцилістор

Осцилістор - напівпровідниковий прилад, що складається з напівпровідникового зразка, через який протікає електричний струм, поміщений в магнітне поле і опір навантаження, під'єднаний послідовно з джерелом електричного живлення.

Історія

Вперше назву осцилістор ввів Ларрабі і Стілом у праці «осцилістор - новий тип напівпровідникового осцилятора». Назва пов'язана з тим, що цей напівпровідниковий прилад генерує високочастотні електричні коливання, за формою близькі до синусоїдальних. В основі роботи приладу лежить явище гвинтової нестійкості електронно-діркової плазми. Це явище в напівпровідниках було відкрито Ю. Л. Івановим і С. М. Ривкіним в 1957 р, які проводили досліди зі зразком, виготовленим із германію у вигляді стрижня з поперечним перерізом 1,5 × 1.5 мм і довжиною 8 мм з омічними контактами на кінцях. Вид вольт-амперних характеристик мало відрізняється від лінійного. При кімнатній температурі через зразки пропускався постійний струм. Коливання струму реєструвалися як коливання напруги на опорі, ввімкненому послідовно зі зразком. Виникнення коливань мало пороговий характер: при заданому магнітному полі В коливання виникали тільки при визначеному струмі через зразок, а при заданому струмі - лише починаючи з певного мінімального значення Bmin ~ 1 Тл.

Принципи роботи

При досить суворій паралельності вектора магнітної індукції напрямку струму, що протікає коливання були близькі до синусоїдальної форми і мали частоту 10-15 кГц. При відхиленні від цієї паралельності на кут 10 градусів коливання сильно спотворювалися за формою і зменшувалися по амплітуді. Зниження температури зразків збільшувало амплітуду і частоту коливань, а їх інтенсивне висвітлення призводило до зриву коливань. Полірування поверхні зразків в перекисі водню сприяло виникненню коливань. Збільшення струму вище граничного значення, при заданому магнітному полі збільшувало амплітуду і частоту коливань. Аналогічно, збільшення магнітного поля вище Bmin при заданому струмі також збільшувало амплітуду і частоту коливань, але слабіше, ніж при зміні постійного струму через зразок.

Таким чином, характер коливань залежав від цілого ряду чинників. Але у всіх випадках збільшення або зменшення амплітуди коливань, пов'язаної з будь-якою з умов досліду, призводило відповідно до збільшення або зменшення їх частоти .

Коливання струму в умовах, аналогічних описаним у роботі, спостерігалися пізніше в антимоніді індію в режимі інжекції і в режимі ударної іонізації.

Значний обсяг робіт з гвинтової нестійкості в напівпровідниках, опублікований до початку 1990-х років, в основній своїй частці присвячений закономірностям розвитку ГН в германієвих зразках. Кремній, що є базовим матеріалом сучасної електроніки, вигідно відрізняється від германію в практичному плані. Параметри поверхні кремнію більш стабільні в часі за рахунок природного нарощування оксиду SiOx (x = 1,2), крім того, розроблені надійні методи штучного захисту поверхні кремнієвих структур. Саме завдяки нестабільності властивостей поверхні германію, прилади на основі ГН в германію мали нестабільні в часі параметри. Завдяки більш широкій забороненій зоні робоча температура кремнієвих діодів вища, ніж германієвих. Певні практичні вигоди, що очікуються від кремнієвих приладів з гвинтовою нестійкістю, роблять актуальними дослідження гвинтової нестійкості в кремнії.

Для практичного застосування необхідні кремнієві структури в формі стрижнів, що мають мінімальну відстань dz між кінцевими інжекторними контактами. Чим менше dz, тим менший магнітний зазор в системі малогабаритних постійних магнітів, в які вміщується напівпровідникова структура, тим більше значення B і тим ширше температурний діапазон роботи осцилісторного приладу і вище значення частоти і амплітуди осцилісторної генерації при заданій напрузі на осцилісторі.

Детальне дослідження кремнієвих осцилісторів з набором різних довжин в широкому інтервалі температур від 77К до 370 К і в широкому інтервалі магнітних полів від 0 до 3,5 Тл вперше проведено в циклі експериментальних досліджень П. Н. Дробота, виконаних в Томському державному університеті під загальним керівництвом і при науковому обговоренні професора В. І. Гамана.

Див. також

  • осциляції

Примітки

  1. Larrabee R.D., Steel M.C. Oscillistor — New Type Semiconductor Oscillator. //-1960.- v.31.-N9.-p.1519-1523.
  2. Иванов Ю. Л., Рывкин С. М. Возникновение колебаний тока в образцах германия, помещенных в электрическое и продольное магнитное поле. // ЖТФ .- 1958 .-т.28 .- в.4 .-с.774-775.
  3. Bok J., Veilex R. Semi-Conductivite Experiences d’electrons chauds SbIn. Application a la realisation d’un oscillateur. // C. R. Acad. Paris .- 1959 .- v.248.- N16 .- s.2300-2302.
  4. Glicksman M., Powlus R.A. Observations of Electron — Hole Current Pinching in Indium Antimonide.// Phys. Rev.-1961.-v.121.-N.6.-p.1659-1661.
  5. V.I. Gaman and P.N. Drobot. Charge transfer mechanism in high-purity silicon-based n±π-p+ -structures // Russian Physics Journal.-2000.-V.43.-N7.-P.558-567
  6. V.I. Gaman and P.N. Drobot. Threshold Characteristics of Silicon Oscillistors // Russian Physics Journal.-2001.-V.44.-N.1.-P.55-60
  7. V.I. Gaman and P.N. Drobot. Threshold Frequency of Helical Electron-Hole Plasma Instability // Russian Physics Journal.-2001.-V.44.-N.11.-P.1175-1181

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Oscilistor napivprovidnikovij prilad sho skladayetsya z napivprovidnikovogo zrazka cherez yakij protikaye elektrichnij strum pomishenij v magnitne pole i opir navantazhennya pid yednanij poslidovno z dzherelom elektrichnogo zhivlennya IstoriyaVpershe nazvu oscilistor vviv Larrabi i Stilom u praci oscilistor novij tip napivprovidnikovogo oscilyatora Nazva pov yazana z tim sho cej napivprovidnikovij prilad generuye visokochastotni elektrichni kolivannya za formoyu blizki do sinusoyidalnih V osnovi roboti priladu lezhit yavishe gvintovoyi nestijkosti elektronno dirkovoyi plazmi Ce yavishe v napivprovidnikah bulo vidkrito Yu L Ivanovim i S M Rivkinim v 1957 r yaki provodili doslidi zi zrazkom vigotovlenim iz germaniyu u viglyadi strizhnya z poperechnim pererizom 1 5 1 5 mm i dovzhinoyu 8 mm z omichnimi kontaktami na kincyah Vid volt ampernih harakteristik malo vidriznyayetsya vid linijnogo Pri kimnatnij temperaturi cherez zrazki propuskavsya postijnij strum Kolivannya strumu reyestruvalisya yak kolivannya naprugi na opori vvimknenomu poslidovno zi zrazkom Viniknennya kolivan malo porogovij harakter pri zadanomu magnitnomu poli V kolivannya vinikali tilki pri viznachenomu strumi cherez zrazok a pri zadanomu strumi lishe pochinayuchi z pevnogo minimalnogo znachennya Bmin 1 Tl Principi robotiPri dosit suvorij paralelnosti vektora magnitnoyi indukciyi napryamku strumu sho protikaye kolivannya buli blizki do sinusoyidalnoyi formi i mali chastotu 10 15 kGc Pri vidhilenni vid ciyeyi paralelnosti na kut 10 gradusiv kolivannya silno spotvoryuvalisya za formoyu i zmenshuvalisya po amplitudi Znizhennya temperaturi zrazkiv zbilshuvalo amplitudu i chastotu kolivan a yih intensivne visvitlennya prizvodilo do zrivu kolivan Poliruvannya poverhni zrazkiv v perekisi vodnyu spriyalo viniknennyu kolivan Zbilshennya strumu vishe granichnogo znachennya pri zadanomu magnitnomu poli zbilshuvalo amplitudu i chastotu kolivan Analogichno zbilshennya magnitnogo polya vishe Bmin pri zadanomu strumi takozh zbilshuvalo amplitudu i chastotu kolivan ale slabishe nizh pri zmini postijnogo strumu cherez zrazok Takim chinom harakter kolivan zalezhav vid cilogo ryadu chinnikiv Ale u vsih vipadkah zbilshennya abo zmenshennya amplitudi kolivan pov yazanoyi z bud yakoyu z umov doslidu prizvodilo vidpovidno do zbilshennya abo zmenshennya yih chastoti Kolivannya strumu v umovah analogichnih opisanim u roboti sposterigalisya piznishe v antimonidi indiyu v rezhimi inzhekciyi i v rezhimi udarnoyi ionizaciyi Znachnij obsyag robit z gvintovoyi nestijkosti v napivprovidnikah opublikovanij do pochatku 1990 h rokiv v osnovnij svoyij chastci prisvyachenij zakonomirnostyam rozvitku GN v germaniyevih zrazkah Kremnij sho ye bazovim materialom suchasnoyi elektroniki vigidno vidriznyayetsya vid germaniyu v praktichnomu plani Parametri poverhni kremniyu bilsh stabilni v chasi za rahunok prirodnogo naroshuvannya oksidu SiOx x 1 2 krim togo rozrobleni nadijni metodi shtuchnogo zahistu poverhni kremniyevih struktur Same zavdyaki nestabilnosti vlastivostej poverhni germaniyu priladi na osnovi GN v germaniyu mali nestabilni v chasi parametri Zavdyaki bilsh shirokij zaboronenij zoni robocha temperatura kremniyevih diodiv visha nizh germaniyevih Pevni praktichni vigodi sho ochikuyutsya vid kremniyevih priladiv z gvintovoyu nestijkistyu roblyat aktualnimi doslidzhennya gvintovoyi nestijkosti v kremniyi Dlya praktichnogo zastosuvannya neobhidni kremniyevi strukturi v formi strizhniv sho mayut minimalnu vidstan dz mizh kincevimi inzhektornimi kontaktami Chim menshe dz tim menshij magnitnij zazor v sistemi malogabaritnih postijnih magnitiv v yaki vmishuyetsya napivprovidnikova struktura tim bilshe znachennya B i tim shirshe temperaturnij diapazon roboti oscilistornogo priladu i vishe znachennya chastoti i amplitudi oscilistornoyi generaciyi pri zadanij napruzi na oscilistori Detalne doslidzhennya kremniyevih oscilistoriv z naborom riznih dovzhin v shirokomu intervali temperatur vid 77K do 370 K i v shirokomu intervali magnitnih poliv vid 0 do 3 5 Tl vpershe provedeno v cikli eksperimentalnih doslidzhen P N Drobota vikonanih v Tomskomu derzhavnomu universiteti pid zagalnim kerivnictvom i pri naukovomu obgovorenni profesora V I Gamana Div takozhoscilyaciyiPrimitkiLarrabee R D Steel M C Oscillistor New Type Semiconductor Oscillator 1960 v 31 N9 p 1519 1523 Ivanov Yu L Ryvkin S M Vozniknovenie kolebanij toka v obrazcah germaniya pomeshennyh v elektricheskoe i prodolnoe magnitnoe pole ZhTF 1958 t 28 v 4 s 774 775 Bok J Veilex R Semi Conductivite Experiences d electrons chauds SbIn Application a la realisation d un oscillateur C R Acad Paris 1959 v 248 N16 s 2300 2302 Glicksman M Powlus R A Observations of Electron Hole Current Pinching in Indium Antimonide Phys Rev 1961 v 121 N 6 p 1659 1661 V I Gaman and P N Drobot Charge transfer mechanism in high purity silicon based n p p structures Russian Physics Journal 2000 V 43 N7 P 558 567 V I Gaman and P N Drobot Threshold Characteristics of Silicon Oscillistors Russian Physics Journal 2001 V 44 N 1 P 55 60 V I Gaman and P N Drobot Threshold Frequency of Helical Electron Hole Plasma Instability Russian Physics Journal 2001 V 44 N 11 P 1175 1181

Дата публікації:
Топ