ПОЛУПРОВОДНИКОВАЯ ЭЛЕКТРОТЕПЛОВАЯ ЛИНИЯ Советский патент 1996 года по МПК H01L35/02 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в качестве функционального элемента для решения задачи комплексной микроминиатюризации устройства низкочастотной электроники.

Целью изобретения является уменьшение габаритных размеров и улучшение частотной характеристики электротепловой линии.

На фиг.1 схематически изображен термоэлектрический преобразователь, применяемый в качестве электротепловой линии; на фиг.2 график ее амплитудно-частотной характеристики.

Устройство содержит теплоотвод 1 в виде монокристалла синтетического полупроводникового алмаза (СПА), состоящий из диэлектрического 2 и полупроводникового 3 слоев; подогревательный элемент 4 в виде пленочного резистора, нанесенного на диэлектpическую грань синтетического полупроводникового алмаза, с двумя контактными площадками 5, термочувствительный элемент 6, представляющий собой сопротивление поверхностного слоя у противоположной грани полупроводниковой части синтетического полупроводникового алмаза между двумя контактными площадками 7. Вход электротепловой линии представлен выводами 8 и 9, выход выводами 10 и 11, присоединенными соответственно к контактным площадкам подогревательного и термочувствительного элементов.

Использование в качестве теплоотвода монокристалла синтетического полупроводникового алмаза, имеющего наиболее высокий из известных веществ коэффициент теплопроводности, позволяет существенно улучшить амплитудно-частотную характеристику электротепловой линии.

На фиг. 2 приведен график амплитудно-частотной характеристики электротепловой линии с использованием термоэлектрического преобразователя со следующими данными: теплоотвод монокристалл синтетического полупроводникового алмаза в виде куба с размером ребра 0,8 мм, состоящий из диэлектpической и полупроводниковой частей размером 0,2 и 0,6 мм соответственно; пленочный подогреватель номинальное сопротивление 100 кОм; полупроводниковый теплорезистор номинальное сопротивление 1 МОм, температурный сопротивления 3,5%/^oC.

Амплитудно-частотная характеристика, представляющая зависимость модуля передаточной функции К/K_0,01 (отношение комплексной амплитуды напряжения на выходе к комплексной амплитуде напряжения на входе) от частоты, нормировалась на ее значение при частоте 0,01 Гц. Во входную цепь подавался ток постоянного смещения 1 мА и малый гармонический сигнал переменной частоты с амплитудой 0,3 мА. Во входную цепь подавалось напряжение смещения 5 В, сигнал снимался с сопротивления 1 МОм.

Использование: в полупроводниковой технике в качестве функционального элемента для решения задач комплексной микроминиатюризации устройств низкочастотной электроники (фильтров, линий задержек и др.), что позволяет исключить применение трансформаторов, конденсаторов большой емкости, катушек с большой индуктивностью. Цель: уменьшение габаритных размеров и улучшение частотной характеристики электротепловой линии. Сущность изобретения: применение термоэлектрического преобразования на основе монокристалла синтетического полупроводникового алмаза в качестве электротепловой линии. Использование в качестве теплопровода монокристалла синтетического полупроводникового алмаза, имеющего наиболее высокий из известных веществ коэффициент теплопроводности, позволяет существенно улучшить амплитудно-частотную характеристику электротепловой линии. 2 ил.

Применение термоэлектрического преобразователя на основе монокристалла синтетического полупроводникового алмаза в качестве электротепловой линии.