СПРИБОРЫ

S-ПРИБОPЫ, полупроводниковые приборы, действие к-рых основано на S-образной вольт-амперной характеристике, на к-рой есть один (AB) или неск. участков с отрицательным сопротивлением (см. рис.). У полупроводниковых приборов существует 2 типа нелинейных воль т-амперн ых характеристик. Один из них характеризуется N-образной формой (см. Туннельный диод, Ганна диод), другой - S-образной. S-n. реализуются различными способами. Первым S-n. был кристадин. К S-n. относятся четырёхслойные структуры, в к-рых чередуются слои полупроводника с проводимостями п- и р-типов (тетристор). Четырёхслойная структура содержит три p - n-перехода (см. Электронно-дырочный переход). Рабочий диапазон токов и напряжений тетриторов колеблется от единиц до десятков и сотен a и от десятков до неск. сотен в и выше. Др. распространённым S-n. является д в у хбазовый диод (однопереходный транзистор), у к-рого имеются 3 электрода и 2 цепи - эмиттерная и межбазовая. При наличии тока в межбазовой цепи в эмиттерной цепи возникает S-характеристика. S-характеристику имеют также при определённых условиях лавинные транзисторы, Ганна диоды и лавиннр-инжекционные полупроводниковые диоды.

Наибольшее практич. применение получили четырёхслойные структуры; они используются в электротехнич. пром-сти, в силовой и преобразоват. технике (где они вытеснили громоздкие и ненадёжные тиратроны) и в электронике. Широкое распространение получил и двухбазовый диод, на основе к-рого создаются релаксационные генераторы и линии задержки. В перспективе - использование четырёхслойных структур и однопереходных транзисторов в микроэлектронике.

Вводя в полупроводник примеси, создающие глубоколежащие энергетич. уровни в запрещённой зоне, значительно повышают его сопротивление. При протекании тока первоначальное низкое сопротивление восстанавливается (компенсируется), причём часто повышение проводимости полупроводника сопровождается понижением падения напряжения на нём в то время, как ток растёт. Это и обусловливает S-образную вольт-амперную характеристику. Известны S-H. на компенсированных Si, Ge, GaAs и др. материалах. В большинстве случаев переход от высокого сопротивления к низкому сопровождается шнурованием тока, т. е. уменьшением поперечного сечения токового канала. Шнурование тока имеет место (в пренебрежении собственными магнитными полями тока) только в S-n. Напр., в S-диодах из Si, компенсированного кадмием, удалось наблюдать скачкообразное уменьшение диаметра сечения токового канала от 400 мкм до 80-100 мкм. Шнурование тока наблюдается в компенсированном Ge, четырёхслойных структурах и т. д. С увеличением тока шнур расширяется так, что плотность тока в нём остаётся постоянной. При этом шнур может занять всю площадь контакта, как бы велика она ни была. Шнур может перемещаться как целое (напр., в магнитном поле), не меняя величины поперечного сечения. Обе особенности указывают на возможности практич. использования S-n. для создания коммутаторов и переключателей тока высокой надёжности.

S-n. имеют по крайней мере 2 устойчивых состояния. Это позволяет создавать на их основе нейристоры, представляющие собой электронную модель окончания нервной клетки - аксона. В S-n., созданных на основе компенсированного CaAs, наблюдается свечение при переходе прибора из высокоомного состояния в низкоомное. T. е., S-n. может быть управляемым источником света.

Находят применение также тетристоры. Возможно управление тетристорами при помощи падающего на них пучка света.

Лит.: Лосев О. В., Детектор-генератор, детектор-усилитель, "Телефония и телеграфия без проводов", 1922, № 14; Г а р я инов С. А.,Абезгауз И. Д., Полупроводниковые приборы с отрицательным сопротивлением, M., 1970; Полупроводниковые приборы и их применение. Сб. ст., под ред. Я. А. Федотова, в. 19, M., 1968; то же, в. 25,

M., 1971; Стафеев В. И., Модуляция длины диффузионного смещения как новый принцип действия полупроводниковых приборов, "Физика твердого тела", 1959, т. 1, в. 6; Волков А. Ф., Коган Ш. M., Физические явления в полупроводниках с отрицательной дифференциальной проводимостью, "Успехи физических наук", 1968, т. 96, в. 1. Г. M. Авакьянц.




Смотреть больше слов в «Большой советской энциклопедии»

СПРИГГ →← СПРАВОЧНЫЕ ЦЕНЫ

T: 142