Датчик магнитостатических волн

 

ДАТЧИК МАГНИТОСТАТИЧЕСКИХ ВОЛН, содержащий чувствительный слой с электрическими контактами на краях, .служащими для подключения иэмерительной аппаратуры, отличающий с я тем, что, с целью повьппения чувствительности и температурной стабильности при упрощении технологии изготовления, чувствительный слой выполнен из металла и имеет толщину , удовлетворяющую условию , СХ СК где п - концентрация свободныхлектронов в металле; i глубина скин-слоя электромагнитной волны в металле на (Л частоте магнитостатической волны. со а 4;:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И)

g 1) С 01 R 21/06

4 А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

А0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ волны, (21 ) 3429877/18-09 (22) 23.04.82 (46) 07.05.84. БИл.- У 17 (72) А.С. Бугаев, О.Л. Галкин, N.Â. Гуляев и П.Е. Зильберман (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт радиотехники и электроники Ай СССР и Иосковский физикотехнический институт (53) 621.3,083.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР я 813284, кл. G 01 R 21/09, 13.04.79.

2. Медников А.N. и др. Увлечение электронов поверхностной спиновой волной в тонкопленочной структуре

ЖИГ-n-GaAs. ФТТ, 1981, т. 23, с.21162120 (прототип). (54)(57) ДАТЧИК ИАГНИТОСТАТИЧЕСКИХ

ВОЛН, содержащий чувствительный слой с электрическими контактами на краях,,служащими для подключения измерительной аппаратуры, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности и температурной стабильности при упрощении технологии изготовления, чувствительный слой выполнен из металла и имеет толщину

У д, удовлетворяющую условию

%ОЙ, d ( ск ск где 1 — концентрация свободных -электронов в металле;

Ct Ц„- глубина скин-слоя электромаг- Е нитной волны в металле на частоте магнитостатической

1091084

Изобретение относится к,твердотельной СВЧ электронике и может быть использовано для высокочувствительного детектирования магнитостатических колебаний в широком диапазоне длин 5 волн.

Известен СВЧ датчик, содержащий четырехслойную пленку, состоящую иэ металлического слоя, полупроводника р(п)-типа, полупроводника n(p)-типа 1О и второго металлического слоя, размещенную на поверхности среды с магнитостатическими колебаниями, нижняя и верхняя металлические пленки которого служат для подключения измерительной аппаратуры, предназначенный для детектирования магнитостатических . колебаний в р-и-переходе (1) °

Недостаток датчика — сложность технологии выполнения омических контактов в тонкой металлической пленке, низкая чувствительность, определяемая малой подвижностью зарядов в полупроводнике, и высокая температурная нестабильность, определяемая свойст- >5 вами р-п-перехода.

Наиболее близким к предлагаемому является датчик магнитостатических волн, содержащий чувствительный слой из полупроводникового материала с ЗО электрическими контактами на краях, служащими для подключения измерительной аппаратуры 12).

Недостатками известного устройства являются низкая чувствительность и температурная нестабильность, определяемые свойствами полупроводникового материала, а также технологические трудности выполнения омических контактов в месте подключения к полупровод-46 никовому слою.

Цель изобретения — повышение чувствительности и температурной стабильности при упрощении технологии изготовления. 45

Поставленная цель достигается тем, что в датчике магнитостатических волн, содержащем чувствительный слой с электрическями контактами на краях, служащими для подключения измеритель50 ной аппаратуры, чувствительный слой выполнен из металла и имеет толщину

d, удовлетворяющую условию ф .

20п д — — -- 4 х--(1

55 ск где и - концентрация свободных электронов в металле;

8 к — глубина скин-слоя электромагнитной волны в металле на частоте магнитостатической волны.

На чертеже схематически изображен датчик магнитостатических волн.

Датчик магнитостатических волн содержит чувствительный слой 1 с электрическими контактами 2 и 3 rio краям, служащими для подключения измерительной аппаратуры.

Датчик работает следующим образом.

При размещении датчика магнитостатических волн на поверхности среды с распространяющейся магнитостатической волной поперечное электрическое и магнитное поля магнитостатической волны проникают в чувствительный слой 1, где воздействуют на свободные электроны с силой Лоренца и вызывают движение электронов в направлении распространения волны. Величина возНикающего при этом электрического тока регистрируется с помощью измерительной аппаратуры, подключенной к электрическим контактам 2 и 3 на краях датчика.

При выполнении чувствительного слоя

1 датчика из металла толщиной меньше скиновой глубины достигается высокая чувствительность детектирования магнитостатической волны, составляющая десятки мА/Вт, так как ограничение. толщины чувствительного слоя сверху уменьшает экранирующее действие металла на электромагнитные поля внутри него и на границе среда с распространяющейся магнитостатической волной— металл.

При создании металлического чувствительного слоя 1 толщиной, меньшей скин-слоя, возникают островки неоднородности чувствительного слоя, приводящие к резкому снижению его электропроводности и, как следствие, к понижению чувствительности датчика.

Повышение температурной стабильности датчика обеспечивается высокой температурой стабильности подвикности электронов в металле.

Упрощение технологии изготовления обусловлено простотой создания электрических контактов 2 и 3 с металлическим чувствительным слоем на его краях.! 091084

Составитель В. Геворкян

Редактор А. Курах Техред Л.Микеш

Корректор М. Шароши

Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3075/41

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, предлагаемый датчик туркой стабильности при упромагнитостатических волн обеспечивает шенин технологии изготовлеповышение чувствительности и темпера- ния.