Полупроводниковый генератор

 

«» 78264l

ОПИС НИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сони Соеетскик

Социалистических

Республик ф.

Й к g

II 4 (61) Дополнительное х а)вт, свид-ву— (22) Заявлено 27.06.79 (21) 2787954/18-25 с присоединением заявки— (51)м Кл. Н 01 L29/86 государственный комитет

СССР

Ia делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет— (43) Опубликовано 23.01.82. Бюллетень № 3 (45) Дата опубликования описания 23.01.82

,53) УДК 621.382 (088,8) (72) Авторы изобретения

П. В. Богун, И. В. Карпова, Б. В. Корнилов и В. В. Привезенцев

" r 3 П «Г Б

4

Ф (71) Заявитель

Институт радиотехники и электроники AH СССР (54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЯ ГЕНЕРАТОР

Изобретение отйосится к полупроводниковым приборам, в частности к генератора)м, управляемым изменением элекприческ)ого тока, и может быть )использовано в полулроводниковой ради)оэлектро нике, автомати)ке IH вычи)слительной технике.

В:настоящее время в тех)нике )получили апирокое )расп)ростра)нение генераторы пеРеменного тока с нервстра)иваемой частотой, где в;качестве перестра)иваемопо,реактивного элемента используется емкость.

Из известных генераторов наиболее близким по технической сущности является генератор, который нредставляет собой пластину моноир)нсталла кремния с двумя одинаковыми, контактами. Кремний содерж)ит цинк с концентрацией Nzn и донориую примесь с кон)центра)цией N> при соотношении между ними Nzn(Nz <2lVzn(2).

Действие этото прибора о)оковано на вioзбуждении:в такой конструкции автоиолебаний тока типа рекомбинационных зон ири лриложении к ирибо)ру некоторого напряжения U, большего порогового U,. Прн увеличении .разности (U — U,) частота автоиолеба)ний тока уменышается.

Однако ковфф1ициен)т частотной модуляции в этом приборке мал. Так, )цри изменении тока в цредел ах 1 —.100,:ыкА частота изменяется IIe бОлее, чем в 2 раза, на)щример, от 200 до 100 Гц, то есть коэффициент модуляции К-10 Гц/А. Диапазон рабочих частот в нем составляет 1,0+10 Гц.

Целью )изобрете)н)ия является увеличение коэффициента частотной модуляции гене.рато)ра, и расширение )рабочего диапазона частот.

Поставленная цель достигается тем, что генерато)р .выполнен в виде )пластины моно10 кристалл)и)ческого кремния с двумя инжек"пнрующими .контактами, расстояние между

KioTo)pI IMH менее диффузионной длины электронов, соде)ржа)щего )цинк с концентрацией Nzn и донорную )примесь ic концен15 трацией ND )цри соотно)шенин между н)ими

Nz Ъ Nz,,с удельным сопротивлен)ием р) 104 О.м см.

Контакт,,инжактн)руюш)ий электроны, выполнен из кремния, легированного золотом с примесью сурьмы. Контакт, инжектн)рующий дырки,,вып)ол)нен из кремния, легированного .алюминием.

На чертеже схема пичеоки изображен заявляемый генератор, разрез.

25 Генератор содержит пластнну 1 крем.ния, содержащего цинк с концентрацией

Nzn =8 10 —" см и донорную н)римесь, напр имер. фосфор, с кон)центрацией Уф=

=5. 10 " см — . В таком материале диффу30 зионная длина электронов )равна 1„=0,05.

782641 б ф

Редактор Т. Морозова

Корректор С Файн

Техред Л. Куклина

Заказ 29/37 Изд. № 103 Тираж 757 Подписное

1!ПО «Поиск» Государственного комитета СССР о дедам изобретений и открмтий

113035 Москва Ж-35 Ра щская наб. д. 4/5

t у

) У

1ин, Хары. фил, аред. «Патент»

Расстояние между контактами 2:и 3 составляет 0,04 см. Контакт 2, инжектирующий электроны, получался путем напыления с последующим;вяяиганием в кремний ,п ри 600 С:золота с лримесью сурымы. Контакт 3, инжекти1рующий дырки, получался путем вплавления в кремний приволокя из алюминия Ори 700 С. Использовались металлические электроды: катод 4, присоединенный к контакту 2,,инжекти рующему электроны, и анод 5, врисоед|иненный ы контакту 3, инжектирующему дырки.

Генератор gapa ботает следующим образом. В элекпричеакой цеаи, состоящей из последов ателыно соединенных источника постоянного напряжения величиной 50 В, нагрузо аново соаротяевления величиной

1 МОм и иредлатаемопо генератора, включенного в прямом еайравленыи (плюс на аноде, минус на катоде), вознккают шонтаяйь1е колебания така рел ажационной форумы. При изменении постояяного то ка B

- --этой цепи в диапазоне 1+100 мкА, частота авто колебаяий тока увеличиваепся на 4 порядка в .пределах 10+,10 Пц, то есть |коэффациент частотной модуля цыи составляет

К- 10 Гц/A. При изменани и полярноспи

Йрикладываемой ас устройству, разности потенциалов, колебания,не аозбуждаются.

Генератор с управляемой частотой обладает более широки,ми фунюцяон,альмы:мя воэможностям и, поскольку имеет более высокий иоэффициакт частотвой модуляции, который на 3 порядка больше, чом у известного генератора (2), и более широкий диапазон рабочих часгот 10+10 Гц вместо

10+10, чем у arevo. Размеры устройства небольшие — менее 1 мм . Технология кзготовления его несложна, так как она в|ключает п роцвссы (диффузию, напыление, 10 сплавлекие, сварку), хорошо отработанные .в отечествеынай JIpOMbIIIIJJIeEHocòè. Предлагаемый генераччр с успехом может заменить генератор с перестраиваемой частотой.

15 Формула изобретения

Г!олупроводниковый генератор с перестра иваемой частотой, содержащий пласпину. монокристаллического иремния с двумя

20 контактамя, легированную ци нюм с концентра цией Nzn и донорной примесью с концентрацией Nc,отл.и ч а ющи и ся тем, что, с целью увеличекия коэффициента частотной модуляции и расширения рабо25 чего диапазона частот, ирвмний имеет удельное сопротивление р ) 104 ом . см, а контаKTbI выполнены и нжекти рующими, дасстояяие между .ними не более диффузионной длины электронов, при ооотнаше30 нии лехярующих примесей в иремкии

Nzп> No.