Пленочный диод Советский патент 1979 года по МПК H01L29/12 

(54) ПЛЕНОЧНЫЙ ДИОД

Изобретение относится к твердотельной электронике и может использоваться в радиотехнике и микроэлектронике в качестве нелинейного элемента. Известны тонкопленочные приборы, представ ляющие собой структуры, состоящие из одного или более тонких слоев металла, полупроводника или диэлектрика 1. Наиболее близок к предлагаемому пленочный диод, содержащий диэлектрическую подложку, электрический вентиль и пленочные металлические электроды (2. Однако этот диод имеет низкую радиацион-, иую стбикость, небольщой температурный диап зон работы Иг, кроме того, технология получения тонких совершенных пленок диэлектрика довольно сложная. Цель изобретения - повышение радиациоиной стойкости, расширение температурного диапазона. Предлагаемый диод отличается тем, что элек трическим вентилем является нанесенная на ди электрическую подложку между пленочными электродами диспергированная металлическая пленка, в которой размер островков и расстояние между ними монотонно изменяются от одного электрода к другому. На чертеже изображен пленочный диод. На диэлектрической подложке 1 между пленочными металлическими электродами 2 расположена диспергированная металлическая пленка с неоднородной структурой 3. Диспергированная металлическая пленка с вышеуказанной структурой может быть получена различными способами. При одном из известных способов, косом напылении, точечный испаритель устанавливают таким образом, чтобы расстояния от него до разных участков поверхности подложки отличались, количество вещества, а следовательно, размер островков и расстояния между ними, монотонно изменяются от одного электрода к другому. При другом способе, перемещая маску в процессе напыления, получают пленку со ступенчато изменяющейся толщиной. Эту пленку затем прогревают до образования островковой структуры. Дис 1ергнрованные металлические пленки изготовляют из -лиюта, хрома шш из

других металлов. Так получают неоднородную диспергированную пленку золота, в которой размер островков от одного зле|строда к другому изменяется от 20 до 200 А и расстояния между ними - от 1000 до 20 А. Коэффициент выпрямления достигает Квыпр. Ю и внутреннее сопротивление Рвнутр. О мОм (Ввнутр. варьируется в пределах от десятков кОм до сотен мОм).

В основе работы диода лежит эффект униполярной проводимости диспергированных металических пленок с указанной выше структурой Известно, что проводимость диспергированных металлических пленок обусловлена туннелированвем элертронов через потенциальные барьеры между островками, причем коэффициент прозрачности зависит от разности потенциалов между ними.

Оказалось, что распределение потенциала в пленке с такой неоднородной структурой зависит от полярности приложенного к ней напряжения, т.е. приводит к диодному эффекту. Прямым направлением тока является такое, при котором ток протекает от крупных островков к мелким.

Радиационная стойкость предлагаемого пленочного диода достигается тем, что проводимость металлов и диэлектриков при обпучеНИИ существенно не меняется. Свойства этой системы зависят от температуры, но интервал рабочих температур значительно расширяется (для пленок золота на стекле 4,2-600 К, а для пленок тугоплавких металлов, например хрома, 4,2-800°К).

Формула изобретения

11леночш 1й диод, содержащий диэлектрическ подложку, электрический вентиль и пленочные металлические электроды, отличающийся тем, что, с целью повышения радиационной стойкости, (расширения температурного диапазона работы, а также уменьшения габаритов, электрическим вентилем является нанесенная на диэлектрическую подложку межд электродами диспергированная металлическая пленка, в которой размер островков и расстояние между ними монотонно изменяются от одного электрода к другому.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Патент США N 3643122, кл. 317-234 (Н 01 П 9/00), 1972.