Исследование акустоэлектрических явлений в структуре металл-диэлектрик-CdS-LiNbO/3

• Автор: Лацитис, Ионас Ионович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Вильнюс
• Количество страниц: 144 c. : ил

ГЛАВА І. ВоАИІ/ЮДЕІіСТВИЕ ПАВ С НОСИТЕЛЯМИ ЗАРЯДА В СЛОИСТЫХ СТРУКТУРАХ < %

§ І.І. Влияние носителей-заряда на поглощение и фазовую скорость ПАВ

§ 1.2. АЭ эффект

§ 1.3. Свертка сигналов в слоистой структуре

§ 1.4. Влияние поперечного электрического поля на

АЭ взаимодействие в слоистых структурах

ГЛАВА II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕТОДИКА

§ 2.1. Изготовление структуры металл-диэлектрикCdS -UNb03

§ 2.2. Методика и аппаратура АЭ исследований

§ 2.3. Измерения вольтамперных характеристик и

емкости структуры

ГЛАВА III. АКУСТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В СТРУКТУРЕ МЕТАЛЛ
-диэлектрик- CcL S -LNb03
§ 3.1. Электронное поглощение в структуре МДП-
-пьезоэлектрик
3.1.1. Теория
3.1.2. Эксперимент
§ 3.2. Влияние электрического поля на поглощение
и скорость ПАВ
§ 3.3. Изменение проводимости пленки US в поперечном электрическом поле
3.3.1. Распределение электрического поля в слоистой структуре
3.3.2. Зависимость проводимости полупроводниковой пленки от напряженности электрического поля

§ 3.4. Особенности электронного поглощения в
структуре МДП-ПЭ
§ 3.5. Акустоэлектрический эффект
§ 3.6. Свертка ПАВ в структуре МДП-ПЭ
ГЛАВА ІУ. ПРИМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ МДП-ПЭ ДЛЯ ОБРАБОТКИ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
§ 4.1. Фазовращатель на ПАВ
§ 4.2. Электрически управляемый генератор на ПАВ
§ 4.3. Структура МДП-ПЭ в качестве конволъвера
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Актуальность работы. Акустоэлектрические явления в слоистых структурах пъезоэлектрик-полупроводник представляют существенный научный и практический интерес. Создание устройств обработки информации, таких как конвольверы, корреляторы, фазовращатели и др., является актуальной проблемой твердотельной электроники. Исследования последних лет указывают, что одним из перспективных решений этого вопроса является использование взаимодействия поверхностных акустических волн (ПАВ) с носителями зардда в монолитных структурах пьезоэлектрик-полупроводниковая пленка. С другой стороны исследование акустоэлектрических (АЭ) явлений в слоистых структурах позволяет определить некоторые параметры самих полупроводников. Все это указывает на необходимость проведения детальных исследований АЭ взаимодействия в слоистых структурах, как в целях изучения в них физических процессов, так и в целях создания на их основе управляемых устройств.
Управление АЭ взаимодействием осуществляется, в основном, изменением проводимости полупроводника. Возможность изменения проводимости фоточувствительных пленок, таких как 015 % С15е > путем их освещения, а нефоточувствительных, например, УпЬЬ - путем изменения температуры, оказывается неудобной на практике. Управление АЭ взаимодействием путем изменения проводимости электрическим полем с практической стороны является одним из наилболее удачных решений. В этой связи особый интерес представляет структура металл-диэлектрик-полупроводник (ВДД). Во-первых, она позволяет с помощью поперечного электрического поля изменять проводимость полупроводника, и во-вторых, такая структура может быть изготовлена на различных подложках. Изучение АЭ взаимодействия в тонкопленочной ВДП-структуре, нанесенной на пьезоэлектрическую подлож-

но исполняющими роль соединительных электродов .для подключения к источнику тока. При использовании такого испарителя во избежании попадания крупных частиц на подложку пришлось уменьшить скорость напыления((5 - 10) 8*сек~^. Для предотвращения взрывного
испарения материала и образования осколков температура испарите_ _т
ля поднималась медленно, около 0,5 град,-сек
Диэлектрическая пленка покрывалась металлическим электродом. Он изготовлялся напылением Си. или АI при температуре подложки 95 - 120°С. Толщина металлического слоя составляла 3000-5000 &.
§ 2.2. Методика и аппаратура АЭ исследований
В наших опытах измерялось электронное поглощение, изменение скорости ПАВ, продольное и поперечное АЭ напряжение, напряжение свертки. Изучались зависимости этих величин от сопротивления пленки сульфида кадмия. Сопротивление пленки (КБ изменялось либо освещением, либо постоянным напряжением, которое в дальнейшим мы будем называть управляющим. Пленка освещалась через ниобат лития белым светом. Постоянное напряжение включалось между токовыми электродами и металлическим электродом от источника I через ограничивающий резистор 500 кОм 2 (рис. 6). Величина управляющего напряжения измерялась вольтметром 3. День измерения сопротивления пленки состояла из источникапостоннного напряжения 4 и гальванометра 5 с чувствительностью по току до І0"9 А. Для регистрации
токов меньших 10 А использовался электрометрический усилитель. Сопротивление СЛБ определялось из значений тока через пленку при приложенном напряжении 5 В.
Блок-схема установки для измерения поглощения ПАВ в структуре МДД-пьезоэлектрик показана на рис. 6. Прямоугольные импульсы от генератора 6 подавались на ВЧ генератор 7. Одновременно генератор 6 обеспечивал синхронизацию всех узлов установки. С выхода