Полупроводниковый генератор Советский патент 1982 года по МПК H01L29/86 

(54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ГЕНЕРАТОР

J

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, в частности к генераторам, угаравляемьш изменением электричеокюгнэ тока, и может |быть использовано в полупроводнико:вой радиозлект.ронике, автоматике и вычислительной техниже.

В настоящее время в технике получили широкое |р:асп ростра нение генераторы переменного тока с 1П&рбст|ра1ива©мой часттотой, где iB качестве oiepeciipaiHbaeMoro .реактивного элемента вспользуется емжасть.

Из иэ-вестных генераторов наиболее близким по технической сущности является генератор, кото/рый иредста-вляет .собой пластину монокристалла иремния « двумя одинаковыми .кантактамн. Кремний содержит циик с концентраЦИей A/zn и донорную ирим-есь с концентр а1П;ией ND три соотношении между ними .. Действие этого нрибора оюновано на воебуждевии :в такой конструкции автоколебаний тока типа реКОМ|б:ина111;ионных зон ири лриложении ж ирвбору некотароих) напряжения и, большего парогового U с. При увеличении разности (U-t/c) частота автоколебаний тока уменьшается.

Однако коэффициент частотной модуляции в этом прИбцрс мал. Так, щри изменении тока в щределах 1:-100 :мк|А частота изменяется не более, чем в 2 раза, наяцример,

от 200 до 100 Г;ц, то есть коэффициент модулЯ|ЦИ1И Гц/А. Диапазон рабочих частот в нем составляет 10+10 Гц.

Целью изобретения является увеличение коэффициента частотной модуляцни генератора, и расширение рабочего диапазона частот.

Поставленная цель достигается тем, что генератор выполнен в виде пласти-ны моно10кристалл|ического кремния с двумя инжектврующими контактами, расстояние между которыми : менее диффузионной длины электронов, 00держащего шияк с концентрацией Nzn и донорную примесь с ко1вцен15 трацией ND три соотношении между .ними , с удельным осиротив л ением Р 10 Ом см.

Контакт, инж1е1кти|руюший электроны, выпол1нен из ,крбм,ния, легированного золо20том с примесью Сурьмы. Контакт, инжектирующий дырки, вьтюл(нен из кремния, легированно1го алюминием.

На чертеже схематичеоки изображен заявляемый гене|ратор, разрез.

25

Генератор содержит лластнну 1 кремния, содержащего цинк с концентрацией Azn 8- К)- и донорную шрИМесь, например, фосфор, с оконцентраидаей 5- 10 см-з. в таком (материале диффузионная длина электронов равна ,05,

Расстояние мйжду ионтактами 2 я 3 составляет 0,04 iCM. Контакт 2, итнжёктирующий электроны, лолучался путе-м напыления € -последующим вжиганием в кремний ри 600° С золота с примесью су1рБмы. Контакт 3, инжектирующий дыр1ки, получался путеяи вплавления в кремний иро&одаки из алюминия при 70Q°C. ИсПрлшов ишсь металлические электроды: катод 4, иреооединённый к коатакту 2, инжектирующему электроны, и аяод 5, присоединенный к контакту 3, инжектирующему дырки.

Генератюр ,ает следующим образом. В электпричеакой цепи, состюящей из последов.атедь 1ю соединенных источника посдаялноГо наиряжежия велиЧ1вной 50 В, наг,руз1оч1НО11то сосгаротшввления величиной 1 МО.М и предлатаёмогб (генератора, включенного в лрямом 1найра:влении (ллюс на аноде, минус на каФоде), возникают.опонтанные колебания тока релаисадионной формы. При изменен1ии ПОСтоя1Н1Н10го тока в той цепи в диапазоне 1 +100 мкА, частота автоколебаний тока у В1еличи1ваелся на 4 поядка в пределах 10+ilO Гщ, то есть коэфф,вдИеят частотной моьнулящии составляет Гц/А. При изменении полярности рикладываемой к устройству разности поенциалов, колебания не возбуждаются.

Генератор с y ПlpaвJ lЯeмoй частотой облада-ет более щирржими фунюционлльными

воэможностя,ми., по скольку имеет более высокий коэффициент ча1стотн1ой модуляции, который на 3 порядка больше, чем у известно го генератора 12, и более щи1рокий диапазон рабочих частот 10+10 Гц вместо 10+10, чем у него. Разме1рЫ устройстгаа небольщие,- менее 1 мм. Технол1огия нзготовления его несложна, так как она В клю1ч.ает прощессы (ди|ффузию, напыление, аплавлен1ие, cBaipiKy), хорошо отработанные в отечественной промышленности. Предла. гаомый генераттар суспехом М|0жет заменить генератор с перестраиваемой частотой.

Формула изобретения

Полупроводниковый генератор с перестраиваемой частотой, содержащий пласт1ину, монокристаллическаго К ремиия с двумя контактами,, легированную щин,шм с концентрацией Nzn и дсшорной примесью с концентр ащией ND,O т ли ч а ю щи и с я тем, что, с целью увеличения коэффициента частотной 1модуля:ци1И и расщирения- рабочего диапазона частот, кремний имеет удельное сопротивление ом см, а

контакты В1ЫПО:ЛНеНЫ И1НЖеКТИруЮЩ|И:МИ,

расстояние между ними не более диффузионной электронов, при ооо-тнош.еН|ии легирующих примесей в креммин .