Способ генерирования акустических колебаний

 

О П И С А Н И Е 1») 472695

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Своз Советских

Социалистических

Республик ф, @ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.07.72 (21) 1807177/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 05.06.75. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 02.09.75 (51) М. Кл. В 06Ь 1/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений (53) УДК 534.232(088.8) и открытий

3 (72) Авторы изобретения

Ъ

Ч. В. Мгпож лк П. П. Мишкинис Ф.:,,:, Институт физики полупроводников АН Литовской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ГЕНЕРИРОВАНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИИ

Изобретение относится к электроакустике и предназначено для генерирования акустических колебаний звуковой и ультразвуковой частот.

Известны способы генерирования акустических колебаний с помощью сильного импульсного электрического поля, создаваемого в полупроводниковом твердотельном элементе.

Однако при этом необходимы значительные величины возбуждающих напряжений, частотный диапазон генерируемых колебаний ограничен снизу. Кроме того, генерируемые с помощью этих способов акустические колебания и м еют м алую интенсивность.

Предлагаемый способ генерирования акустических колебаний обеспечивает генерирование колебаний повышенной интенсивности в широком диапазоне частот: от самых низких до нескольких десятков мегагерц. Для пх возбуждения требуются сравнительно низкие (порядка нескольких десятков вольт) величины напряжения. Для этого для генерирования акустических колебаний, используется полупроводниковый шнуровой S-элемент, по крайней мере, с одной тонкой глубоколежащей полуизоляционной прослойкой, например, в виде истощенной области р — n-перехода, на который подают постоянное напряжение, меньшее напряжения включения S-элемента, и модулируют его короткими импульсами, амплитуда которых выше напряжения включения этого элемента.

Способ заключается в следующем.

При подаче на S-элемент постоянного на5 пряжения в узкой полуизоляционной прослойке создается высокая напряженность электрического поля. В этом случае каждый раз с подачей модулпрующего импульса в центральной части глубоколежащей прослойки возни10 кает высокотемпературный мсзоплазмснный канал-ш»уp тока оольшой плотности. Сопря женная с каналом область полупроводника подвергается упругой деформации, величина которой пропорциональна плотности тока в

15 шнуре тока. После прекращения действия модулпрующего импульса мезоплазменный канал исчезает, т. е. ток переходит в равномерное распределение по площади полуизоляцнонной прослойки. Beëï÷èíà механической де20 формации в виду очень малых размеров мезоплазменного канала быстро убывает. Taipei»i образом, синхронно модулирующим импульсом меняется величина механических деформаций малого обьема полупроводника, что

25 приводит к концентрпчному распространению упру iix волн через механически однородное тело полупроводника. Интенсивность акустически.; колебаний определяется мощностью в модулирующем импульсе. Способ генерирует

30 акуст»ческне колебания кaI звуковой и уль472695

Составитель В. Пирогов

Текрсд 3. Таранепко

Корректор H. Увакина

Редактор О. Филиппова

Заказ 2131/7 Изд. № 773 Тираж 619 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 тразвуковой частот, так и одиночные акустические импульсы-сигналы. Верхний предел

-fBcToT (десятки мегагерц) ограничен тепловой инерционностью мезоплазменного канала.

Лучшая температурная стабильность генерирования акустических колебаний достигается при использовании в качестве полупзоляционпой прослойки в S-элементах компенсированного при высоких уровнях легпрования полупроводникового слоя. Это обусловлено тем, что напряжение включения S-элементов с такой прослойкой, например у полупроводникового элемента с р: — и+ — Si — и+и-структурой, практически не за висит от температуры в широком интервале ее значений.

Предмет изобретения

1, Способ генерирования акустических колебаний с помощью сильного импульсного электрического поля, создаваемого в полу1роводниковом э IeMepTe, о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью повышения интенсивности колебаний и расширения диапазона генерируе5 мых частот, используют полупроводниковый

S-элемент, по крайней мере, с одной тонкой глубоколежащей полу изоляционной прослойкой, например, в виде истощенной области р — n-перехода, на который подают постоянное

10 напря>кение, меньшее напряжения включения, и модулируют его короткими импульсами, амплитуда которых выше напряжения включения элемента.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, l5 что, с целью повышения температурной стабильности генерирования, в качестве полуизоляционной прослойки используют компенсированный при высоких уровнях легирования

Si-слой.