Разработка фоточувствительных полупроводниковых приборов с отрицательной дифференциальной проводимостью

• Автор: Корнеев, Иван Владимирович
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ульяновск
• Количество страниц: 139 с. : ил.

Введение
1 Основные свойства фоточувствительных полупроводниковых приборов и структур с отрицательным сопротивлением и отрицательной проводимостью
1.1 Классификация приборов с отрицательным сопротивлением и отрицательной проводимостью
1.2 Основные типы и свойства фоточувствительных приборов с отрицательным дифференциальным сопротивлением
1.3 Основные типы и свойства фоточувствительных приборов с отрицательной дифференциальной проводимостью
1.4 Методы моделирования полупроводниковых структур и приборов с отрицательным сопротивлением и отрицательной проводимостью
1.5 Области применения приборов с отрицательным сопротивлением и отрицательной проводимостью

1.6 Основные выводы и постановка задач

2 Разработка интегрального позиционночувствительного полупроводникового фотоприемника на основе пятислойной полупроводниковой структуры с образной вольтамперной характеристикой
2.1 Интегральный позиционночувствительный полупроводниковый фотоприемник с образной вольтамперной характеристикой
2.2 Моделирование интегрального позиционночувствительного фотоприемника с Ыобразной вольтамперной характеристикой
2.3 Исследование интегрального позиционночувствительного фотоприемника на основе пятислойной полупроводниковой структуры с образной вольтамперной характеристикой
2.4 Позиционный фотопреобразователь на основе интегрального позиционночувствительного фотоприемника с образной вольтамперной характеристикой
2.5 Выводы по главе 2
3 Разработка фоточувствительного полупроводникового прибора с передаточной образной вольтамперной характеристикой
3.1 Прибор с передаточной образной вольтамперной характеристикой
3.2 1Моделирование фоточувствительного прибора с передаточной образной вольтамперной характеристикой
3.3 Исследование фоточувствительного прибора с передаточной образной вольтамперной характеристикой
3.4 Выводы по главе 3
4 Разработка комбинированного полупроводникового позиционночувствительного прибора с образной вольтамперной характеристикой
4.1 Комбинированный позиционночувствительный прибор сЫобразной вольтамперной характеристикой
4.2 Моделирование комбинированного позиционночувствительного прибора с образной вольтамперной характеристикой
4.3 Исследование комбинированного позиционночувствительного прибора с образной вольтамперной характеристикой
4.4 Выводы по главе 4
Заключение
Используемая литература
Приложение
Перечень используемых сокращений
ВАХ вольтамперная характеристика
ОДС отрицательное дифференциальное сопротивление
ОДП отрицательная дифференциальная проводимость
СВЧ сверхвысокая частота
МОП металл окисел полупроводник
МДП металл диэлектрик полупроводник
ПОС положительная обратная связь
ПЧФ позиционночувствительный фотоприемник
Введение


Мобразной вольтамперной характеристикой, на основе комбинации двух элементов с Мобразной ВАХ, один из которых включен в управляющую цепь второго, который имеет выходную и передаточную Мобразные ВАХ, что обеспечивает ограничение диапазона рабочих токов прибора в заданных пределах. Предложенный вариант структуры нового интегрального позиционночувствительного полупроводникового фотоприемника на основе пятислойной полупроводниковой структуры с Мобразной вольтамперной характеристикой, можно использовать при создании датчиков положения, давления, перемещения и других типов, а также оптопар на его основе. Предложен полупроводниковый фотоприемник с переходной Мобразной вольтамперной характеристикой с встроенной защитой от токовых перегрузок в управляющей цепи на основе комбинации двух элементов с Мобразной ВАХ, которые позволяют ограничивать диапазон входных и выходных рабочих токов прибора в заданных пределах. Предложен комбинированный полупроводниковый позиционночувствительный фотоприемник с Ыобразной ВАХ на базе полупроводникового ПЧФ и полупроводникового прибора с Ыобразной вольтамперной характеристикой, который можно использовать в качестве координатноуправляемого фотопереключателя. Предложенные математические модели фотоприемников с Мобразной ВАХ на основе многослойных полупроводниковых структур позволяют рассчитывать вольгамперные характеристики и параметры фотоприемников при проектировании фотопрсобразователей на базе таких структур. Результаты диссертационной работы использованы при проектировании преобразователя угла поворота для датчиков аэродинамических углов Ульяновским конструкторским бюро приборостроения ОАО УКБП. Л. И. В разработанном интегральном позиционночувствительном полупроводниковом фотоприемнике с Ыобразной ВАХ на основе пятислойной полупроводниковой структуры, в зависимости от пространственного положения светового зонда на его поверхности, происходит либо увеличение тока пика Ыобразной ВАХ, либо его уменьшение вплоть до полного исчезновения Ыучастка на ВАХ, т. ВАХ, что обеспечивает ограничение диапазона рабочих токов прибора в заданных пределах. Разработанный комбинированный полупроводниковый позиционночувствительный прибор с Мобразной ВАХ на базе линейного или дугового полупроводникового трехслойного ПЧФ и полупроводникового прибора с 1Мобразной ВАХ, имеет линейное изменение тока пика на выходной ВАХ, в зависимости от углового или координатного изменения положения светового зонда на поверхности фоточувствительной области ПЧФ, что позволяет использовать его в качестве координатного или углового управляемого фотопереключателя. По материалам диссертации опубликовано печатных работ, в том числе 6 статей в журналах рекомендованных ВАК, 3 патента, подана 1 заявка на изобретение. Диссертационная работа изложена на 9 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения, содержит рисунков, 3 таблицы и список использованной литературы из 2 наименований. В области электроники развивается ряд научных направлений квантовая электроника, оптоэлектроника, акустоэлектроника, хемотроника, магнитоэлектроника, криоэлектроника и др. Все они связаны с прогрессом в физике полупроводников, микро и наноэлектроники. Несмотря на почти 0летшою историю существования приборов с положительной обратной связью, широкую номенклатуру и большой интерес к физике их работы, технике и технологиям их производства, лишь в году было сформулировано название этого научнотехнического направления негатроника. Это направление электроники связанно с теорией и практикой создания и применения негатронов электронных приборов, имеющих в определенном, режиме отрицательное значение основного дифференциального параметра сопротивления, емкости или индуктивности 1. Вопросам разработки, моделирования и исследования приборов с положительной обратной связью ПОС посвящено большое количество работ отечественных и зарубежных авторов. Огромный вклад в развитие физики полупроводниковых приборов с ПОС внесли такие ученые, как А. Ривз, Д. Молл, В. Шокли, Л. Есаки, В. И. Стафеев, Лебедев, С. А. Гаряинов, В. Е. Челноков, В. А. Кузьмин, . А. Евсеев, А. Блихер, П. Тейлор, В. Герлах, Н. Филишок и многие другие.