Электронные приборы на основе полуизоляторов
Рассмотрены физические явления в полуизоляторах и приборы на их основе. Проведен анализ работ в этой области за последние сорок лет.
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Дата: | 2007 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2007
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52867 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Электронные приборы на основе полуизоляторов / В.И. Стафеев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2007. — № 5. — С. 3-13. — Бібліогр.: 80 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859649106240077824 |
|---|---|
| author | Стафеев, В.И. |
| author_facet | Стафеев, В.И. |
| citation_txt | Электронные приборы на основе полуизоляторов / В.И. Стафеев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2007. — № 5. — С. 3-13. — Бібліогр.: 80 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description | Рассмотрены физические явления в полуизоляторах и приборы на их основе. Проведен анализ работ в этой области за последние сорок лет.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:32:03Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2007, ¹ 5
3
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
07.05 2007 ã.
Ä. ô.-ì. í. Â. È. ÑÒÀÔÅÅÂ
Ðîññèÿ, ã. Ìîñêâà, Íàó÷íî-ïðîèçâîäñòâåííîå îáúåäèíåíèå «Îðèîí»
E-mail: root@orion.extech.ru
Ðàññìîòðåíû ôèçè÷åñêèå ÿâëåíèÿ â ïîëó-
èçîëÿòîðàõ è ïðèáîðû íà èõ îñíîâå. Ïðî-
âåäåí àíàëèç ðàáîò â ýòîé îáëàñòè çà ïî-
ñëåäíèå ñîðîê ëåò.
Ñîâðåìåííûå ìàòåðèàëû ýëåêòðîííîé òåõíèêè
ìîæíî óñëîâíî ðàçäåëèòü íà ïÿòü ãðóïï:
� ñâåðõïðîâîäíèêè � ìàòåðèàëû ñ íóëåâûì
ýëåêòðè÷åñêèì ñîïðîòèâëåíèåì â êðèîãåííîé îáëà-
ñòè òåìïåðàòóð. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ îíè åùå íå ïî-
ëó÷èëè áîëüøîãî ïðèìåíåíèÿ â ýëåêòðîíèêå, õîòÿ
íà èõ îñíîâå óæå ñîçäàí ðÿä èíòåðåñíûõ ïðèáîðîâ;
� ïðîâîäíèêè � ìàòåðèàëû ñ âûñîêîé ýëåêòðî-
ïðîâîäíîñòüþ (íî îòëè÷íîé îò íóëåâîãî ýëåêòðîñî-
ïðîòèâëåíèÿ) â ðàáî÷åé îáëàñòè òåìïåðàòóð. Çàâèñè-
ìîñòü ýëåêòðîïðîâîäíîñòè îò òåìïåðàòóðû â ýòèõ ìà-
òåðèàëàõ èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ñîçäàíèÿ èçìåðèòåëåé
òåìïåðàòóðû è â ðÿäå äðóãèõ ýëåêòðîííûõ ïðèáî-
ðîâ. Îäíàêî îñíîâíîå èõ ïðèìåíåíèå � ñîçäàíèå
ëèíèé ñâÿçè è ïåðåäà÷è ýíåðãèè, îðãàíèçàöèÿ òîêî-
ïðîâîäÿùèõ ñîåäèíåíèé ìåæäó àêòèâíûìè ýëåìåí-
òàìè â ýëåêòðîííûõ ñõåìàõ;
� ïîëóïðîâîäíèêè � ïðîâîäíèêè ñ ñóùåñòâåí-
íî ìåíüøåé ýëåêòðîïðîâîäíîñòüþ, îòëè÷àþùèåñÿ
òåì, ÷òî â íèõ äâà òèïà íîñèòåëåé ýëåêòðè÷åñêîãî
çàðÿäà, ïðè÷åì èõ êîíöåíòðàöèÿ ìîæåò èçìåíÿòüñÿ
â øèðîêèõ ïðåäåëàõ ïîä âîçäåéñòâèåì âíåøíèõ ôàê-
òîðîâ (îáëó÷åíèå, ýëåêòðè÷åñêèé òîê è äðóãèå). Íà
èõ áàçå ñîçäàíû îñíîâíûå ïðèáîðû ñîâðåìåííîé
ìèêðî- è íàíîýëåêòðîíèêè;
� èçîëÿòîðû � ìàòåðèàëû ñ î÷åíü âûñîêèì
óäåëüíûì ýëåêòðè÷åñêèì ñîïðîòèâëåíèåì. Îñíîâíàÿ
ñôåðà èõ ïðèìåíåíèÿ â ýëåêòðîíèêå � ñîçäàíèå èçî-
ëèðóþùèõ, çàùèòíûõ è äèýëåêòðè÷åñêèõ ñëîåâ â
ýëåêòðîííûõ ñõåìàõ. Ðàçðàáîòàííûå íà èçîëÿòîðàõ
àêòèâíûå ýëåêòðîííûå ýëåìåíòû åùå íå ïîëó÷èëè
øèðîêîãî ïðèìåíåíèÿ;
� ïîëóèçîëÿòîðû � ìàòåðèàëû ñî ñðåäíåé ìåæ-
äó ïîëóïðîâîäíèêàìè è èçîëÿòîðàìè ýëåêòðîïðîâîä-
íîñòüþ. Â íèõ, êàê è â ïîëóïðîâîäíèêàõ, êîíöåí-
òðàöèÿ íîñèòåëåé çàðÿäà ìîæåò èçìåíÿòüñÿ â øèðî-
êèõ ïðåäåëàõ ïîä âîçäåéñòâèåì âíåøíèõ ôàêòîðîâ,
ïðè÷åì êîíöåíòðàöèÿ íåðàâíîâåñíûõ íåîñíîâíûõ
íîñèòåëåé ìîæåò ñóùåñòâåííî ïðåâûñèòü êîíöåí-
òðàöèþ ðàâíîâåñíûõ îñíîâíûõ. Ê ýòîìó êëàññó ìà-
òåðèàëîâ îòíîñÿòñÿ âûñîêî÷èñòûå ïîëóïðîâîäíèêè
ñ áîëüøîé øèðèíîé çàïðåùåííîé çîíû. Äðóãèå òèïû
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÏÐÈÁÎÐÛ ÍÀ ÎÑÍÎÂÅ ÏÎËÓÈÇÎËßÒÎÐÎÂ
ïîëóïðîâîäíèêîâ òàêæå ìîãóò ïåðåéòè â ðàçðÿä ïî-
ëóèçîëÿòîðîâ ïðè ïîíèæåííûõ òåìïåðàòóðàõ.
Èññëåäîâàíèÿ ïîëóèçîëÿòîðîâ è ñòðóêòóð íà èõ
îñíîâå ïðèâåëè ê îòêðûòèþ ðÿäà íîâûõ ôèçè÷åñêèõ
ÿâëåíèé. Íà èõ îñíîâå ñîçäàí ðÿä ïðèíöèïèàëüíî
íîâûõ ýëåêòðîííûõ ïðèáîðîâ [1�8 è äð.].
Íèæå îïèñàíû ýëåêòðîííûå ïðèáîðû, ñîçäàííûå
íà îñíîâå ïîëóèçîëÿòîðîâ.
Ôîòîïðèåìíèêè äëÿ äàëüíåé èíôðàêðàñíîé
îáëàñòè ñïåêòðà
Äëÿ ñîçäàíèÿ ôîòîïðèåìíèêîâ äàëüíåãî ÈÊ-äè-
àïàçîíà ñïåêòðà èñïîëüçóþòñÿ âûñîêîîìíûå ïîëó-
ïðîâîäíèêè � ïîëóèçîëÿòîðû, ëåãèðîâàííûå ïðè-
ìåñÿìè ñ �ìåëêèìè� óðîâíÿìè â çàïðåùåííîé çîíå.
Íàèáîëåå øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ ãåðìàíèé è êðåì-
íèé.  òàáëèöå ïðèâåäåíû çíà÷åíèÿ ýíåðãèè àêòè-
âàöèè ðÿäà îñíîâíûõ ïðèìåñåé è ñîîòâåòñòâóþùèå
ãðàíè÷íûå äëèíû âîëí ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòè.
Îïòèìàëüíàÿ ðàáî÷àÿ òåìïåðàòóðà ïðèìåñíûõ
ôîòîïðèåìíèêîâ Ò≈400/λ K (λ � äëèíà âîëíû â ìêì)
ïðèìåðíî â äâà ðàçà íèæå, ÷åì ó ôîòîïðèåìíèêîâ ñ
ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòüþ â îáëàñòè ñîáñòâåííîãî ïî-
ãëîùåíèÿ. Áîëåå íèçêàÿ ðàáî÷àÿ òåìïåðàòóðà ñóùå-
ñòâåííî ñîêðàùàåò îáëàñòü èõ ïðèìåíåíèÿ, ò. ê. ïðè-
âîäèò ê çíà÷èòåëüíîìó ïîâûøåíèþ ìàññû, ãàáàðè-
òîâ è ýíåðãîïîòðåáëåíèÿ ôîòîïðèåìíûõ óñòðîéñòâ.
Îñíîâíîé
ìàòåðèàë
Ïðèìåñü
Ýíåðãèÿ
èîíèçàöèè, ýÂ
Äëèíà âîëíû
λ, ìêì
Au 0,15 8,3
Hg 0,09 14
Cd 0,06 21
Cu 0,041 30
Zn 0,033 38
Ge
B 0,0104 120
In 0,155 8
Ga 0,072 17
Bi 0,07 18
As 0,054 23
P 0,045 28
B 0,044 28
Sb 0,043 29
Al 0,068 18
Si
Au 0,15 8,3
Ýíåðãèÿ àêòèâàöèè ïðèìåñåé è ñîîòâåòñòâóþùèå
îáëàñòè ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòè ãåðìàíèÿ è êðåìíèÿ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2007, ¹ 5
4
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
 íàñòîÿùåå âðåìÿ íàèáîëåå ïåðñïåêòèâíîé îá-
ëàñòüþ ïðèìåíåíèÿ ôîòîðåçèñòîðîâ íà îñíîâå ëå-
ãèðîâàííûõ ïîëóïðîâîäíèêîâ ñ÷èòàåòñÿ îáíàðóæå-
íèå ñëàáîíàãðåòûõ îáúåêòîâ íà óðîâíå íèçêèõ ôî-
íîâûõ çàñâåòîê. Íàèáîëüøèé èíòåðåñ îíè ïðåäñòàâ-
ëÿþò äëÿ ñèñòåì òåïëîâèäåíèÿ êîñìè÷åñêèõ îáúåê-
òîâ íà ôîíå êîñìîñà, â ÷àñòíîñòè â ïðîãðàììàõ òèïà
�çâåçäíûõ âîéí�. Îáúåêòû â êîñìîñå èìåþò íèçêóþ
òåìïåðàòóðó. Ìàêñèìóì èõ òåïëîâîãî èçëó÷åíèÿ ðàñ-
ïîëîæåí â îáëàñòè 20�30 ìêì. Äëÿ ñîçäàíèÿ ôîòî-
ðåçèñòîðîâ äëÿ òàêèõ ïðèìåíåíèé èñïîëüçóþòñÿ ïî-
ëóïðîâîäíèêè, ëåãèðîâàííûå ïðèìåñÿìè ñ ìåëêèìè
óðîâíÿìè. Ðàáî÷èå òåìïåðàòóðû òàêèõ ôîòîïðèåì-
íèêîâ â ïðåäåëàõ 10�20 Ê.
Äëÿ êîñìè÷åñêèõ ãîëîâîê ñàìîíàâåäåíèÿ â íà÷à-
ëå 1970-õ ãîäîâ â ÍÈÈ ïðèêëàäíîé ôèçèêè áûëè ñî-
çäàíû ìíîãîýëåìåíòíûå ôîòîðåçèñòîðû íà îñíîâå
ëåãèðîâàííîãî áîðîì êðåìíèÿ [9] (ñïåêòðàëüíûé äè-
àïàçîí ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòè äî 28 ìêì, ðàáî÷àÿ
òåìïåðàòóðà 14 Ê). Ïîçäíåå äëÿ ýòèõ öåëåé áûëè ñî-
çäàíû ôîòîðåçèñòîðû íà îñíîâå ëåãèðîâàííîãî Ga
êðåìíèÿ.
Âàæíóþ ðîëü â ðàçâèòèè èíôðàêðàñíîé òåõíèêè
ñûãðàëè ôîòîðåçèñòîðû íà îñíîâå ãåðìàíèÿ, ëåãè-
ðîâàííîãî ðòóòüþ. Ðàáî÷àÿ òåìïåðàòóðà ôîòîïðèåì-
íèêîâ íà ýòîì ìàòåðèàëå îêîëî 55 Ê.  ÑØÀ â íà÷à-
ëå 1960-õ ãîäîâ ñ èñïîëüçîâàíèåì òàêèõ ôîòîïðè-
åìíèêîâ áûëè ñîçäàíû òåïëîâèçîðû, ïðèìåíåííûå
â âîåííûõ äåéñòâèÿõ âî Âüåòíàìå. Ïîëó÷åííûé òàì
îïûò èñïîëüçîâàíèÿ òåïëîâèçîðîâ ñûãðàë áîëüøóþ
ðîëü â ðàçâèòèè ñèñòåì òåïëîâèäåíèÿ âî ìíîãèõ
ñòðàíàõ ìèðà.
Äëÿ íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé èñïîëüçóåòñÿ ãåðìà-
íèé, ëåãèðîâàííûé ìåëêèìè ïðèìåñÿìè (íàïðèìåð
áîðîì), ñ ãðàíèöåé ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòè äî 100 ìêì
ïðè îõëàæäåíèè äî òåìïåðàòóðû æèäêîãî ãåëèÿ.
Èíæåêöèîííûå ôîòîäèîäû
Âïåðâûå âûñîêàÿ ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòü ôîòîäè-
îäîâ íà ïîëóèçîëÿòîðàõ áûëà îáíàðóæåíà ïðè èññëå-
äîâàíèè äèîäîâ íà îñíîâå ãåðìàíèÿ ñ ïðèìåñüþ çî-
ëîòà [10]. Òåîðèÿ âîëüò-àìïåðíûõ õàðàêòåðèñòèê â
äèîäíûõ ñòðóêòóðàõ íà îñíîâå âûñîêîîìíûõ ïîëó-
ïðîâîäíèêîâ ïîëó÷èëà ðàçâèòèå â 1958 ã. [3]. Ïîä-
ðîáíûå èññëåäîâàíèÿ ôèçè÷åñêèõ ïðîöåññîâ â òàê
íàçûâàåìûõ �äëèííûõ� äèîäàõ íà îñíîâå âûñîêî-
îìíûõ ïîëóïðîâîäíèêîâ � ïîëóèçîëÿòîðîâ ïîçâî-
ëèëè ïðåäëîæèòü íîâûå êëàññû ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ïðèáîðîâ, â òîì ÷èñëå ôîòîïðèåìíèêîâ ñ áîëüøèì
âíóòðåííèì óñèëåíèåì ôîòîñèãíàëîâ, ïîçäíåå íà-
çâàííûõ èíæåêöèîííûìè ôîòîäèîäàìè (ÈÔÄ). Èí-
æåêöèîííûå ôîòîäèîäû îáëàäàþò âûñîêîé ôîòî÷óâ-
ñòâèòåëüíîñòüþ â øèðîêîé îáëàñòè ñïåêòðà � îò
èíôðàêðàñíîãî âïëîòü äî äàëåêîãî èíôðàêðàñíîãî
è ñóáìèëëèìåòðîâîãî äèàïàçîíîâ.
Ôèçè÷åñêèå îñíîâû.  èíæåêöèîííûõ ôîòîäèî-
äàõ n�ð-ïåðåõîä èëè äðóãîé ïîòåíöèàëüíûé áàðüåð
(íàïðèìåð áàðüåð Øîòòêè) èçãîòàâëèâàåòñÿ â âûñî-
êîîìíîì ïîëóïðîâîäíèêå ñ áîëüøîé äëèíîé äèôôó-
çèîííîãî ñìåùåíèÿ. Òîëùèíà áàçîâîé îáëàñòè (ðàñ-
ñòîÿíèå îò n�ð-ïåðåõîäà äî âòîðîãî êîíòàêòà) â íå-
ñêîëüêî ðàç áîëüøå äëèíû äèôôóçèîííîãî ñìåùåíèÿ
íåîñíîâíûõ íîñèòåëåé � �äëèííûå� äèîäû [3�6].
Èíæåêöèîííûå ôîòîäèîäû, â îòëè÷èå îò îáû÷-
íûõ, ðàáîòàþò ïðè ïîäà÷å íà áàðüåð ñìåùåíèÿ â
ïðîïóñêíîì íàïðàâëåíèè. Îñíîâíàÿ ÷àñòü ïðèëîæåí-
íîãî âíåøíåãî íàïðÿæåíèÿ ïàäàåò íà âûñîêîîìíîé
áàçîâîé îáëàñòè. Ïðè ïðîòåêàíèè ïðÿìîãî òîêà n�p-
ïåðåõîä èíæåêòèðóåò â áàçîâóþ îáëàñòü íåîñíîâíûå
íîñèòåëè, äëÿ êîìïåíñàöèè îáúåìíîãî çàðÿäà êîòî-
ðûõ èç âòîðîãî êîíòàêòà â áàçîâóþ îáëàñòü âòåêàåò
ðàâíîå êîëè÷åñòâî îñíîâíûõ íîñèòåëåé. Ïðè âûñî-
êèõ óðîâíÿõ èíæåêöèè êîíöåíòðàöèÿ íåðàâíîâåñíûõ
íîñèòåëåé çíà÷èòåëüíî ïðåâûøàåò êîíöåíòðàöèþ
ðàâíîâåñíûõ, è îíè îïðåäåëÿþò ïðîâîäèìîñòü áà-
çîâîé îáëàñòè.
Îñâåùåíèå ðîæäàåò äîïîëíèòåëüíûå íîñèòåëè è,
ñëåäîâàòåëüíî, ñíèæàåò ñîïðîòèâëåíèå áàçû, ÷òî
ïðèâîäèò ê ïåðåðàñïðåäåëåíèþ ïðèëîæåííîãî âíåø-
íåãî ñìåùåíèÿ. Íàïðÿæåíèå íà n�ð-ïåðåõîäå âîçðà-
ñòàåò, ÷òî óñèëèâàåò èíæåêöèþ íîñèòåëåé â áàçó è
äîïîëíèòåëüíî ñíèæàåò åå ñîïðîòèâëåíèå. Ïîñëåä-
íåå âûçûâàåò ïîâûøåíèå íàïðÿæåíèÿ íà n�ð-ïåðå-
õîäå ñ ñîîòâåòñòâóþùèì ðîñòîì èíæåêöèîííîãî òîêà
è ò. ä. Ýòà ïîëîæèòåëüíàÿ îáðàòíàÿ ñâÿçü è îáåñïå÷è-
âàåò èíæåêöèîííîå óñèëåíèå ïåðâè÷íîãî ôîòîòîêà.
Îäíàêî îñâåùåíèå íå òîëüêî ïîâûøàåò êîíöåí-
òðàöèþ íîñèòåëåé, íî è âëèÿåò íà ïàðàìåòðû, îïðå-
äåëÿþùèå èõ ðàñïðåäåëåíèå â áàçîâîé îáëàñòè (âðå-
ìÿ æèçíè, áèïîëÿðíàÿ ïîäâèæíîñòü è äð.). Ýòî îáåñ-
ïå÷èâàåò äîïîëíèòåëüíîå �ïàðàìåòðè÷åñêîå� óñè-
ëåíèå ôîòîòîêà [11�14]. Òàêèì îáðàçîì, â èíæåê-
öèîííûõ ôîòîäèîäàõ ñóùåñòâóåò äâà ìåõàíèçìà óñè-
ëåíèÿ ôîòîýëåêòðè÷åñêèõ ñèãíàëîâ.
 ñóáìèëëèìåòðîâîé îáëàñòè ñïåêòðà ôîòî÷óâ-
ñòâèòåëüíîñòü îïðåäåëÿåòñÿ ïîãëîùåíèåì èçëó÷åíèÿ
ñâîáîäíûìè íîñèòåëÿìè. Ïîãëîùåííîå íîñèòåëÿìè
èçëó÷åíèå ïîâûøàåò èõ ýíåðãèþ è èçìåíÿåò ïîäâèæ-
íîñòü. Ïîäâèæíîñòü îïðåäåëÿåò ðàñïðåäåëåíèå íå-
ðàâíîâåñíûõ íîñèòåëåé â áàçîâîé îáëàñòè ÈÔÄ è,
ñëåäîâàòåëüíî, åå ïðîâîäèìîñòü ñî âñåìè âûòåêàþ-
ùèìè ïîñëåäñòâèÿìè. Ïîãëîùåíèå ïðîïîðöèîíàëü-
íî êîíöåíòðàöèè ñâîáîäíûõ íîñèòåëåé, è ôîòî÷óâ-
ñòâèòåëüíîñòü ÈÔÄ âîçðàñòàåò ñ ðîñòîì èíæåêöè-
îííîãî òîêà. Êîýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ óâåëè÷èâà-
åòñÿ ñ ðîñòîì äëèíû âîëíû ïîãëîùàåìîãî èçëó÷å-
íèÿ, ïîýòîìó ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòü íà ýòîì ýôôåê-
òå ïðîñòèðàåòñÿ äî ñóáìèëëèìåòðîâîãî äèàïàçîíà
ñïåêòðà [15, 16].
Èíæåêöèîííûå ôîòîäèîäû ìîãóò áûòü ñîçäàíû
è â ñòðóêòóðàõ áåç ïîòåíöèàëüíûõ áàðüåðîâ â óñëî-
âèÿõ ðàâíîâåñèÿ, íàïðèìåð â ñòðóêòóðàõ, â êîòîðûõ
èìååòñÿ ñêà÷îê êîíöåíòðàöèè ëîâóøå÷íûõ öåíòðîâ,
ñêà÷îê âðåìåíè æèçíè èëè äðóãèõ õàðàêòåðèñòèê
íåðàâíîâåñíûõ íîñèòåëåé [17]. Ïðè îñâåùåíèè íà
òàêîé ãðàíèöå âîçíèêàåò ñêà÷îê êîíöåíòðàöèè íåðàâ-
íîâåñíûõ íîñèòåëåé è ñîîòâåòñòâóþùèé ïîòåíöèàëü-
íûé áàðüåð, ñïîñîáíûé ïðè ïîäà÷å ýëåêòðè÷åñêîãî
ñìåùåíèÿ èíæåêòèðîâàòü íîñèòåëè â ïðèìûêàþùèå
ê íåé îáëàñòè ïîëóïðîâîäíèêîâîé ñòðóêòóðû. Ýòî
ïðèâîäèò ê ýôôåêòó èíæåêöèîííîãî óñèëåíèÿ ôîòî-
òîêà.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2007, ¹ 5
5
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
Èíæåêöèîííûé ìåõàíèçì óñèëåíèÿ îáåñïå÷èâà-
åò ïðèìåðíî îäèíàêîâîå óñèëåíèå êàê ôîòîñèãíàëîâ,
òàê è øóìîâ [18]. Ïîýòîìó îáíàðóæèòåëüíàÿ ñïîñîá-
íîñòü èíæåêöèîííûõ ôîòîäèîäîâ íå õóæå, ÷åì ó ôî-
òîðåçèñòîðîâ èç òîãî æå ìàòåðèàëà â òåõ æå óñëîâè-
ÿõ (îáëàñòü ñïåêòðà, òåìïåðàòóðà è äð.) � �ýêâèâà-
ëåíòíûõ� ôîòîðåçèñòîðîâ.
 èíæåêöèîííûõ ôîòîäèîäàõ ñ �îìè÷åñêèì� êîí-
òàêòîì (êîíòàêòîì ñ âûñîêîé ñêîðîñòüþ ðåêîìáèíà-
öèè) íàèáîëåå âûñîêîå ñîïðîòèâëåíèå èìååò îáëàñòü
âáëèçè îìè÷åñêîãî êîíòàêòà. Ïîýòîìó íàèáîëåå âû-
ñîêàÿ ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòü ÈÔÄ, â îòëè÷èå îò
îáû÷íûõ ôîòîäèîäîâ, äîëæíà íàáëþäàòüñÿ ïðè
îñâåùåíèè ñî ñòîðîíû, ïðîòèâîïîëîæíîé n�ð-ïåðåõî-
äó [19]. Ïðè îñâåùåíèè îáëàñòè ñî ñòîðîíû n�ð-ïå-
ðåõîäà âîçìîæíî äàæå óìåíüøåíèå òîêà � îòðèöà-
òåëüíûé ôîòîýôôåêò (ðèñ. 1).
 èíæåêöèîííûõ ôîòîäèîäàõ ñ p�i�n-ñòðóêòóðîé
äëèíà áàçîâîé îáëàñòè äîëæíà áûòü áîëüøå ïðèìåð-
íî â äâà ðàçà. Â òàêîé ñòðóêòóðå íàèìåíüøàÿ êîí-
öåíòðàöèÿ íåðàâíîâåñíûõ íîñèòåëåé (è, ñëåäîâà-
òåëüíî, íàèáîëüøåå ñîïðîòèâëåíèå) õàðàêòåðíû äëÿ
ñðåäíåé ÷àñòè áàçû. Ïîýòîìó ìàêñèìàëüíàÿ ôîòî÷óâ-
ñòâèòåëüíîñòü áóäåò íàáëþäàòüñÿ ïðè îñâåùåíèè
èìåííî ýòîé îáëàñòè.
Ïàðàìåòðû, îïðåäåëÿþùèå ðàñïðåäåëåíèå èí-
æåêòèðîâàííûõ â áàçó íîñèòåëåé, ÿâíî çàâèñÿò îò
èíòåíñèâíîñòè �ïðèìåñíîãî� ïîãëîùåíèÿ, íåïîñðåä-
ñòâåííî èçìåíÿþùåãî çàïîëíåíèå ïðèìåñíûõ óðîâ-
íåé è óðîâíåé ëîâóøåê. Ýòî ïðèâîäèò íå òîëüêî ê
íåïîñðåäñòâåííîìó èçìåíåíèþ êîíöåíòðàöèè íåðàâ-
íîâåñíûõ íîñèòåëåé, íî è ê èçìåíåíèþ âðåìåíè
æèçíè, àìáèïîëÿðíîé ïîäâèæíîñòè è äðóãèõ ïàðà-
ìåòðîâ íåðàâíîâåñíûõ íîñèòåëåé. Ïîñëåäíåå âûçû-
âàåò èçìåíåíèå ðàñïðåäåëåíèÿ è ãëóáèíû ïðîíèê-
íîâåíèÿ íåðàâíîâåñíûõ íîñèòåëåé â áàçîâîé îáëàñ-
òè äèîäà. Ïîýòîìó èçìåíÿåòñÿ åå ïðîâîäèìîñòü ñî
âñåìè âûòåêàþùèìè ïîñëåäñòâèÿìè: ïåðåðàñïðåäå-
ëåíèå íàïðÿæåíèÿ ìåæäó áàçîé è n�ð-ïåðåõîäîì,
äîïîëíèòåëüíûé ðîñò èíæåêöèè è ò. ä. Èìåííî ýòîò
ýôôåêò âíîñèò îñíîâíîé âêëàä â óñèëåíèå ôîòîòîêà
â îáëàñòè ïðèìåñíîãî ïîãëîùåíèÿ [11�14]. Ïî ýòèì
ïðè÷èíàì ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòü â ïðèìåñíîé îáëà-
ñòè ïîãëîùåíèÿ ñ ðîñòîì èíæåêöèîííîãî òîêà âîç-
ðàñòàåò çíà÷èòåëüíî áûñòðåå è ìîæåò äàæå ïðåâû-
ñèòü ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòü â îáëàñòè ñîáñòâåííîãî
ïîãëîùåíèÿ.
Íà ðèñ. 2 ïðåäñòàâëåíû ñïåêòðàëüíûå õàðàêòå-
ðèñòèêè èíæåêöèîííîãî ôîòîäèîäà è ýêâèâàëåíòíî-
ãî ôîòîðåçèñòîðà èç ãåðìàíèÿ ñ ïðèìåñüþ çîëîòà ïðè
ðàçëè÷íûõ íàïðÿæåíèÿõ ñìåùåíèÿ U ïðè òåìïåðà-
òóðå 78 Ê [20]. Ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòü èíæåêöèîí-
íûõ ôîòîäèîäîâ íàìíîãî áîëüøå, ÷åì ó ôîòîðåçèñ-
òîðîâ, è ðåçêî âîçðàñòàåò ñ ðîñòîì ýëåêòðè÷åñêîãî
ñìåùåíèÿ â ïðîïóñêíîì íàïðàâëåíèè.
Íà ðèñ. 3 ïðåäñòàâëåíî ðàñïðåäåëåíèå ñïåêòðàëü-
íîé ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòè ÈÔÄ íà îñíîâå ëåãèðî-
âàííîãî ðòóòüþ ãåðìàíèÿ p-òèïà ñ òîëùèíîé áàçî-
âîé îáëàñòè 2,2 ìì ïðè 55 Ê è ðàçëè÷íûõ çíà÷åíèÿõ
íàïðÿæåíèÿ ñìåùåíèÿ [21]. Ïðè ìàëûõ ïðÿìûõ òî-
ð+ i(p) n+
Ô
îò
îî
òâ
åò
0
Õ
Ðèñ. 1. Çàâèñèìîñòü ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòè îò ìåñòà
îñâåùåíèÿ áàçîâîé îáëàñòè
S i,
îò
í.
å
ä.
103
102
101
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1
2
3
Ðèñ. 2. Ñïåêòðàëüíûå õàðàêòåðèñòèêè èíæåêöèîííîãî ôî-
òîäèîäà è ôîòîðåçèñòîðà èç ãåðìàíèÿ ð-òèïà ñ ïðèìåñüþ
çîëîòà:
Si � àìïåðâàòòíàÿ ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòü; λ � äëèíà âîëíû;
1 � ôîòîäèîä, U=30 Â; 2 � ôîòîäèîä, U=10 Â; 3 � ôîòîðåçèñ-
òîð, U=10 Â
Ò=78 Ê
λ, ìêì
SI, À/Âò
10�1
10�2
10�3
1
2
3
Ò=55 Ê
1 2 4 6 8 10 14 20
λ, ìêì
Ðèñ. 3. Ñïåêòðàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ôîòî÷óâñòâèòåëüíî-
ñòè SI èíæåêöèîííîãî ôîòîäèîäà èç ãåðìàíèÿ p-òèïà ñ ïðè-
ìåñüþ ðòóòè ïðè ðàçëè÷íîì íàïðÿæåíèè ñìåùåíèÿ:
1 � U=1 Â; 2 � U=10 Â; 3 � U=20 Â
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2007, ¹ 5
6
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
êàõ ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòü â îáëàñòè ñîáñòâåííîãî
ïîãëîùåíèÿ íàìíîãî áîëüøå, ÷åì â îáëàñòè ïðè-
ìåñíîãî ïîãëîùåíèÿ. Ñ ðîñòîì ïðîïóñêíîãî òîêà
�ïðèìåñíàÿ� ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòü ðåçêî âîçðàñòà-
åò è ïðåâûøàåò ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòü â îáëàñòè ñîá-
ñòâåííîãî ïîãëîùåíèÿ. Êîýôôèöèåíò èíæåêöèîííî-
ãî óñèëåíèÿ ìîæåò ïðåâûøàòü 103�106.
 èíæåêöèîííûõ äèîäàõ íà îñíîâå ãåðìàíèÿ,
ëåãèðîâàííîãî èíäèåì, ïðè λ=3,1 ìêì òîêîâàÿ ôî-
òî÷óâñòâèòåëüíîñòü SI äîñòèãàëà 900 À/Âò, âîëüòî-
âàÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòü � ïðèìåðíî 5.108 Â/Âò, ïîðî-
ãîâàÿ ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòü � â ïðåäåëàõ 10�15�
10�16 Âò/Ãö�1/2. Â ÈÔÄ íà îñíîâå êðåìíèÿ ñ ïðè-
ìåñüþ öèíêà îíà ñîñòàâëÿëà ïîðÿäêà 10�14 Âò/Ãö�1/2.
Èíæåêöèîííûå ôîòîäèîäû ñîçäàíû è èññëåäîâà-
íû íà ìíîãèõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ìàòåðèàëàõ [22�
24 è äð.] � ëåãèðîâàííûå ïðèìåñÿìè Ge, Si, ñîåäè-
íåíèÿ A3B5 (InSb, InAs è äð.). Äëÿ ôîòîïðèåìíèêîâ
óëüòðàôèîëåòîâîãî äèàïàçîíà èñïîëüçóþòñÿ øèðî-
êîçîííûå ïîëóïðîâîäíèêè GaP, GaAs, òâåðäûå ðàñ-
òâîðû ýòèõ ñîåäèíåíèé GaPxAs1�x [25�27 è äð.], ZnS,
GaSe è äð. [28, 29]. Îíè îáëàäàþò âûñîêîé ôîòî÷óâ-
ñòâèòåëüíîñòüþ (äî 200 íì).
Ôîòîäèîäû íà îñíîâå GaP èìåþò ìàêñèìóì ôî-
òî÷óâñòâèòåëüíîñòè ïðè λmax≈430�440 íì. Äëÿ ôî-
òîäèîäîâ ñ ôîòî÷óâñòâèòåëüíîé ïëîùàäêîé äèàìåò-
ðîì 15 ìì ïðè λmax òèïè÷íîå çíà÷åíèå ïîðîãà â ïðå-
äåëàõ (1�2).10�14 ·Ãö�1/2. Îíè îáëàäàþò øèðîêèì
äèíàìè÷åñêèì äèàïàçîíîì, ëèíåéíîñòü â ïðåäåëàõ
10�12�10�5 Âò/ñì2.
Íàèëó÷øèìè ïàðàìåòðàìè â óëüòðàôèîëåòîâîé
îáëàñòè ñïåêòðà îáëàäàþò ÈÔÄ íà îñíîâå ëåãèðî-
âàííîãî Cr àðñåíèäà ãàëëèÿ è ÈÔÄ ñ ãåòåðîïåðåõî-
äîì GaAlAs�GaAs: îáëàñòü ñïåêòðàëüíîé ÷óâñòâè-
òåëüíîñòè 300�1300 íì ñ ìàêñèìóìîì âáëèçè
800 íì. Ïðèìåñíàÿ ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòü íàáëþäà-
åòñÿ âáëèçè λ≈1300 íì è îñîáåííî âåëèêà ïðè
Ò=77 Ê. Íàèáîëüøåé ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòüþ ÈÔÄ
îáëàäàþò ïðè îñâåùåíèè ñî ñòîðîíû, ïðîòèâîïîëîæ-
íîé n�p-ïåðåõîäó. Ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòü â λmax äî-
ñòèãàåò 500 À/Âò. Ñîçäàíû ÈÔÄ ñ ïîðîãîâîé ÷óâñòâè-
òåëüíîñòüþ (NEP) ïðè 300 Ê ïîðÿäêà 10�14 Âò·Ãö�1/2,
à ïðè 77 Ê ïîðÿäêà 10�15 Âò·Ãö�1/2. Äèíàìè÷åñêèé äè-
àïàçîí ÈÔÄ íà îñíîâå GaAs ñ Cr ïðè 300 Ê äîñòèãà-
åò 4�5 ïîðÿäêîâ.
Âûñîêîé ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòüþ îáëàäàþò ÈÔÄ
è íà äðóãèõ øèðîêîçîííûõ ìàòåðèàëàõ. Íàïðèìåð,
íà îñíîâå GaSe â îáëàñòè äëèí âîëí 0,36�0,65 ìêì
òîêîâàÿ ôîòî÷óâñòâèòåëüíîñòü SI ïîðÿäêà 102 À/Âò.
 ôîòîäèîäàõ íà îñíîâå ZnS ïðè λ=0,3 ìêì ôîòî-
÷óâñòâèòåëüíîñòü SI ≈103 À/Âò.
Èíæåêöèîííûå ôîòîäèîäû îáåñïå÷èâàþò íà íå-
ñêîëüêî ïîðÿäêîâ áîëåå âûñîêóþ ôîòî÷óâñòâèòåëü-
íîñòü â øèðîêîì ñïåêòðàëüíîì äèàïàçîíå, âêëþ÷àÿ
ÓÔ-äèàïàçîí, áëèæíèé è äàëüíèé (âïëîòü äî ñóá-
ìèëëèìåòðîâîãî) èíôðàêðàñíûé äèàïàçîí ñïåêòðà
ïðè ñîõðàíåíèè âûñîêîé îáíàðóæèòåëüíîé ñïîñîá-
íîñòè.
Âàæíûì äîñòîèíñòâîì ÈÔÄ ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî îíè
ðàáîòàþò ïðè òîêàõ â ïðîïóñêíîì íàïðàâëåíèè. Ýòî
ñóùåñòâåííî ñíèæàåò òðåáîâàíèÿ ê êà÷åñòâó n�ð-ïå-
ðåõîäîâ, ê ïîâåðõíîñòíûì óòå÷êàì è ïîâåðõíîñòíîé
ðåêîìáèíàöèè. Ýòî ñïîñîáñòâóåò ñíèæåíèþ òåõíî-
ëîãè÷åñêèõ òðåáîâàíèé, ñíèæåíèþ òðóäîåìêîñòè è
ñåáåñòîèìîñòè, ïîâûøåíèþ íàäåæíîñòè è ñòàáèëü-
íîñòè ïàðàìåòðîâ. Âñå ýòè ôàêòîðû îòêðûâàþò âîç-
ìîæíîñòü ñîçäàíèÿ ìíîãîýëåìåíòíûõ ìàòðè÷íûõ
ôîòîïðèåìíûõ óñòðîéñòâ. Âûñîêàÿ ôîòî÷óâñòâè-
òåëüíîñòü ñóùåñòâåííî ñíèæàåò òðåáîâàíèÿ ê ýëåê-
òðîííûì ñõåìàì óïðàâëåíèÿ è ôîðìèðîâàíèÿ âèäåî-
ñèãíàëîâ â àïïàðàòóðå, óïðîùàåò ïðàêòè÷åñêîå èñ-
ïîëüçîâàíèå ôîòîïðèåìíûõ óñòðîéñòâ íà îñíîâå
ÈÔÄ.
 èíæåêöèîííûõ äèîäàõ â âîëüò-àìïåðíîé õàðàê-
òåðèñòèêå â ïðîïóñêíîì íàïðàâëåíèè âîçìîæíî ïî-
ÿâëåíèå ó÷àñòêà îòðèöàòåëüíîãî äèôôåðåíöèàëüíî-
ãî ñîïðîòèâëåíèÿ [4�6, 14, 20, 21, 30, 31 è äð.]. Íà-
ïðÿæåíèå ñðûâà óáûâàåò ñ îñâåùåíèåì, ïîýòîìó
ÈÔÄ ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ è êàê óïðàâëÿåìîå ñâå-
òîì ðåëå.
 êà÷åñòâå ïðèìåðà ïðàêòè÷åñêîé ýôôåêòèâíîñ-
òè ïðèìåíåíèÿ èíæåêöèîííûõ ôîòîäèîäîâ ìîæíî
ïðèâåñòè èíôðàêðàñíûé ðàäèîìåòð íà îñíîâå èíæåê-
öèîííîãî ôîòîäèîäà èç àðñåíèäà ãàëëèÿ [32].
Èíæåêöèîííûå ôîòîïðèåìíèêè ïîäðîáíî îïèñà-
íû â ðÿäå îáçîðîâ, ìîíîãðàôèé è ó÷åáíûõ ïîñîáèé
[9, 14, 30, 33�37].
Èíæåêöèîííûé ïåðåíîñ òåïëà
Òåðìîýëåêòðè÷åñêèå ÿâëåíèÿ íà ðàâíîâåñíûõ
íîñèòåëÿõ â ïîëóïðîâîäíèêàõ îòêðûòû åùå â 19-ì
âåêå, ïîäðîáíî èññëåäîâàíû è ïîëó÷èëè øèðîêîå
ïðèìåíåíèå â 20-ì âåêå.
Òåðìîýëåêòðè÷åñêèå ÿâëåíèÿì íà íåðàâíîâåñíûõ
íåîñíîâíûõ íîñèòåëÿõ âïåðâûå èññëåäîâàíû àâòî-
ðîì â 1960 ã. [7] ïðè ïðîõîæäåíèè ýëåêòðè÷åñêîãî
òîêà â ïðåäñòàâëåííîé íà ðèñ. 4 ïîëóïðîâîäíèêî-
âîé ñòðóêòóðå ñ n�p-ïåðåõîäîì.
 ðàáîòå ïðåäñêàçàíî íîâîå òåðìîýëåêòðè÷åñêîå
ÿâëåíèå � ïåðåíîñ òåïëà èíæåêòèðîâàííûìè íî-
ñèòåëÿìè ïðè ïðîõîæäåíèè ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà â
ïðîïóñêíîì íàïðàâëåíèè â äèîäíîé ñòðóêòóðå ñ
n�p-ïåðåõîäîì. Áûëè ðàññ÷èòàíû êîýôôèöèåíòû
Ïåëüòüå è òåðìî-ýäñ, à òàêæå âîçíèêàþùàÿ ðàçíîñòü
òåìïåðàòóð â çàâèñèìîñòè îò âåëè÷èíû èíæåêöèîí-
íîãî òîêà. Ïîçäíåå ðàçðàáîòêà òåîðèè ÿâëåíèÿ, îöåí-
êà åãî ðîëè â ðàçëè÷íûõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ñòðóê-
òóðàõ è ïåðñïåêòèâ èñïîëüçîâàíèÿ â òåðìîýëåêòðè-
÷åñêèõ îõëàæäàþùèõ óñòðîéñòâàõ ïðîâîäèëàñü â
ðàáîòàõ [38�41].
Ýêñïåðèìåíòàëüíî èíæåêöèîííûé ïåðåíîñ òåï-
ëà îòêðûò è èññëåäîâàí â äèîäíûõ ñòðóêòóðàõ íà
îñíîâå òâåðäîãî ðàñòâîðà CdTe�HgTe [42�44]. Ïîä-
ðîáíûé òåîðåòè÷åñêèé àíàëèç ïðîòåêàþùèõ ïðîöåñ-
ñîâ ïðîâåë àñïèðàíò ÍÈÈÏÔ À. Ã. Àëåêñååâ â 1976 ã.
â ðàáîòå �Òåðìîýëåêòðè÷åñêîå îõëàæäåíèå â ïîëó-
ïðîâîäíèêîâîì èíæåêöèîííîì äèîäå� (íåîïóáëèêî-
âàííûå äàííûå).
Ôèçè÷åñêèå îñíîâû [7]. Ïðîõîæäåíèå òîêà â ïðî-
ïóñêíîì íàïðàâëåíèè â ïîëóïðîâîäíèêîâîé ñòðóê-
òóðå ñ n�p-ïåðåõîäîì ñîïðîâîæäàåòñÿ ðîæäåíèåì
ýëåêòðîíîâ íà êîíòàêòå ìåòàëëà ñ n-ïîëóïðîâîäíè-
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2007, ¹ 5
7
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
êîì è äûðîê íà êîíòàêòå ìåòàëëà ñ ð-ïîëóïðîâîäíè-
êîì. Ýëåêòðîíû è äûðêè ïðåîäîëåâàþò ñîîòâåòñòâó-
þùèå ïîòåíöèàëüíûå áàðüåðû ñ ïîãëîùåíèåì ýíåð-
ãèè ðåøåòêè. Çàòåì îíè ðåêîìáèíèðóþò â ñëîå
îáúåìíîãî çàðÿäà n�p-ïåðåõîäà, â êâàçèíåéòðàëüíûõ
îáëàñòÿõ áàçû è íà êîíòàêòàõ ïîëóïðîâîäíèêà ñ ìå-
òàëëîì ñ âûäåëåíèåì ýíåðãèè. Èíæåêòèðîâàííûå
íîñèòåëè ïåðåíîñÿò ýíåðãèþ.
Îáëàñòü îñíîâíîé ðåêîìáèíàöèè íåðàâíîâåñíûõ
íîñèòåëåé îïðåäåëÿåòñÿ óðîâíÿìè ëåãèðîâàíèÿ êîí-
òàêòèðóþùèõ îáëàñòåé ïîëóïðîâîäíèêîâ, øèðèíîé
èõ çàïðåùåííûõ çîí, ñîîòíîøåíèåì äëèíû äèôôó-
çèîííîãî ñìåùåíèÿ íåðàâíîâåñíûõ íîñèòåëåé Ln è
Lp ñ òîëùèíîé ñîîòâåòñòâóþùèõ áàç dp è dn.
 ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ñòðóêòóðàõ, â êîòîðûõ
Ln<<dp è Lp<<dn (ðèñ. 4, a), ïðè ïðîõîæäåíèè ïðÿìî-
ãî òîêà çàáèðàåìîå íîñèòåëÿìè ó ðåøåòêè âáëèçè
êîíòàêòîâ ñ ìåòàëëîì òåïëî ïåðåíîñèòñÿ è âûäåëÿ-
åòñÿ ïðè ðåêîìáèíàöèè âáëèçè îò n�p-ïåðåõîäà. Êîí-
òàêòû ñ ìåòàëëîì îõëàæäàþòñÿ. Íåïîñðåäñòâåííûé
êîíòàêò n- è p-îáëàñòåé â íèõ ìîæåò áûòü çàìåíåí
êîíòàêòîì ÷åðåç ïðîìåæóòî÷íûé ñëîé ìåòàëëà.
 çàâèñèìîñòè îò ñîîòíîøåíèÿ ýëåêòðîííîãî è
äûðî÷íîãî òîêîâ áóäåò îõëàæäàòüñÿ ñîîòâåòñòâóþ-
ùèé êîíòàêò ñ ìåòàëëîì. Â ñòðóêòóðàõ ñ ìàëûì âðå-
ìåíåì æèçíè è âûñîêèì óðîâíåì ëåãèðîâàíèÿ êîí-
òàêòèðóþùèõ îáëàñòåé ïðàêòè÷åñêè âñÿ ðåêîìáèíà-
öèÿ íîñèòåëåé ïðîèñõîäèò â ñëîå îáúåìíîãî çàðÿäà.
 íåé è âûäåëÿåòñÿ âñå çàáèðàåìîå ó ðåøåòêè íà
êîíòàêòàõ ñ ìåòàëëàìè òåïëî. Â òàêèõ ñòðóêòóðàõ
òåðìîýëåêòðè÷åñêèå ÿâëåíèÿ ïîäîáíû ÿâëåíèÿì ïðè
îáû÷íîì ýôôåêòå Ïåëüòüå.
Îäíàêî ïðè áîëüøèõ äëèíàõ äèôôóçèîííîãî ñìå-
ùåíèÿ (dn<<Lp è dp<<Ln) â ñëàáîëåãèðîâàííûõ ïî-
ëóïðîâîäíèêàõ â äèîäíûõ ñòðóêòóðàõ ñ îìè÷åñêèìè
êîíòàêòàìè ðåêîìáèíàöèÿ-ãåíåðàöèÿ íîñèòåëåé
âáëèçè ñëîÿ îáúåìíîãî çàðÿäà n�p-ïåðåõîäà ïåðåñòà-
åò èãðàòü ðîëü (ðèñ. 4, á). Ïðè ïðîõîæäåíèè òîêà â
ïðîïóñêíîì íàïðàâëåíèè èíæåêòèðîâàííûå íîñèòå-
ëè äîõîäÿò äî êîíòàêòîâ ñ ìåòàëëîì, íà êîòîðûõ îíè
è ðåêîìáèíèðóþò. Ïðîèñõîäèò îõëàæäåíèå n�p-ïå-
ðåõîäà è íàãðåâ êîíòàêòîâ ñ ìåòàëëîì. Ïðè îáðàò-
íîì íàïðàâëåíèè òîêà íîñèòåëè �ðàçîãðåâàþòñÿ� ïðè
ïðîõîæäåíèè ñèëüíîãî ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ â ñëîå
îáúåìíîãî çàðÿäà n�p-ïåðåõîäà. Ïðèîáðåòåííóþ èç-
áûòî÷íóþ ýíåðãèþ îíè îòäàþò ðåøåòêå â ïðåäåëàõ
íåñêîëüêèõ äëèí ñâîáîäíîãî ïðîáåãà âáëèçè n�p-ïå-
ðåõîäà. Â òàêèõ ñòðóêòóðàõ íàïðàâëåíèå ïåðåíîñà
òåïëà íåîñíîâíûìè íîñèòåëÿìè êàê ïðè ïðÿìîì,
òàê è ïðè îáðàòíîì òîêå ïðîòèâîïîëîæíî ïåðåíîñó
òåïëà ïðè îáû÷íîì ýôôåêòå Ïåëüòüå.
 ñòðóêòóðå, â êîòîðîé p-îáëàñòü èìååò íèçêóþ,
áëèçêóþ ê ñîáñòâåííîé, ïðîâîäèìîñòü, à n-îáëàñòü
ñèëüíî ëåãèðîâàíà (pp<<nn), ïðîòåêàþùèé â ïðîïóñê-
íîì íàïðàâëåíèè òîê áóäåò ÷èñòî ýëåêòðîííûì.
Êàæäûé ýëåêòðîí áóäåò ïåðåíîñèòü ýíåðãèþ
Q=E�Ep+2kT�qV0,
ãäå k � ïîñòîÿííàÿ Áîëüöìàíà.
Ñðåäíÿÿ ýíåðãèÿ íîñèòåëåé â çîíàõ ïðèíÿòà ðàâ-
íîé 2kÒ. Â òàêîé ñòðóêòóðå âñÿ ðåêîìáèíàöèÿ èíæåê-
òèðîâàííûõ íîñèòåëåé áóäåò ïðîèñõîäèòü íà êîíòàê-
òå ð-ïîëóïðîâîäíèêà ñ ìåòàëëîì, íà êîòîðîì è âû-
äåëÿåòñÿ âñÿ ïåðåíîñèìàÿ ýíåðãèÿ. Ýòîò êîíòàêò áó-
äåò íàãðåâàòüñÿ, à n�p-ïåðåõîä è êîíòàêò n-îáëàñòè ñ
ìåòàëëîì � îõëàæäàòüñÿ. Â ïðîòèâîïîëîæíîì ñëó-
÷àå (pp>>nn) òîê áóäåò ÷èñòî äûðî÷íûé, è íàãðåâàòü-
ñÿ áóäåò êîíòàêò n-îáëàñòè ñ ìåòàëëîì, à n�p-ïåðå-
õîä, êàê è â ïðåäûäóùåì ñëó÷àå, áóäåò îõëàæäàòüñÿ.
Îñíîâíûå òåðìîýëåêòðè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè â
òàêèõ ñòðóêòóðàõ ìîãóò áûòü îöåíåíû èç èçâåñòíûõ
òåðìîýëåêòðè÷åñêèõ ñîîòíîøåíèé:
� êîýôôèöèåíò Ïåëüòüå �
Ï=Q/q=(Eg�Ep+2kÒ�qV0)/q;
� êîýôôèöèåíò òåðìî-ýäñ �
α=Ï/T=(Eg�Ep+2kT� qV0)/Òq;
� ìàêñèìàëüíûé ïåðåïàä òåìïåðàòóð �
Tmax={(Eg�Ep+2kT�qV0)/q}2 (I+Is)q/kTχ,
ãäå V0=kT/q.ln(I/Is�1), I � ïðîòåêàþùèé òîê, Is � òîê
íàñûùåíèÿ, χ � òåïëîïðîâîäíîñòü.
Âåëè÷èíà òåðìî-ýäñ ìîæåò áûòü î÷åíü áîëüøîé,
íàïðèìåð â ãåðìàíèè ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå α
ìîæåò äîñòèãàòü 2,5 ìÂ/K. Ïðè íóëåâîì ñìåùåíèè
òàêèå áîëüøèå âåëè÷èíû òåðìî-ýäñ áûëè îáíàðóæå-
íû ýêñïåðèìåíòàëüíî [45]. Ïðè íóëåâîì âíåøíåì
ñìåùåíèè (V0=0) îíè ñîâïàäàþò ñ èçâåñòíûìè ôîð-
ìóëàìè äëÿ îáû÷íîãî ýôôåêòà Ïåëüòüå íà ðàâíîâåñ-
íûõ íîñèòåëÿõ â àíàëîãè÷íûõ ñòðóêòóðàõ.
à)
á)
Ì ð ÎÇ ï Ì
dp dn
Eg
óÔ óÔ
Eð
Eï
qV0
qVê
óÔ
óÔ
Ðèñ. 4. Ïåðåíîñ òåïëà â ïîëóïðîâîäíèêîâîì äèîäå ñ n�p-
ïåðåõîäîì (Ì � ìåòàëë, q � çàðÿä ýëåêòðîíà):
a � äèîä ñ ðåêîìáèíàöèåé â ñëîå îáúåìíîãî çàðÿäà; á � èíæåê-
öèîííûé äèîä; ÎÇ � îáëàñòü îáúåìíîãî çàðÿäà; óÔ � óðîâåíü
Ôåðìè; Eg, Eð, En � ñîîòâåòñòâåííî øèðèíà çàïðåùåííîé çîíû,
ðàññòîÿíèå îò óðîâíÿ Ôåðìè äî âåðõà âàëåíòíîé çîíû, ðàññòîÿ-
íèå îò óðîâíÿ Ôåðìè äî äíà çîíû ïðîâîäèìîñòè; Vê � êîíòàêò-
íàÿ ðàçíîñòü ïîòåíöèàëîâ; V0 � ïðèëîæåííîå ñìåùåíèå
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2007, ¹ 5
8
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
 èíæåêöèîííûõ ñòðóêòóðàõ êîíöåíòðàöèÿ èí-
æåêòèðîâàííûõ íîñèòåëåé âîçðàñòàåò ñ ðîñòîì òîêà,
ïîýòîìó êîýôôèöèåíò Ïåëüòüå è òåðìî-ýäñ ñ ðîñ-
òîì òîêà óáûâàþò â îòëè÷èå îò ïîëóïðîâîäíèêî-
âûõ ñòðóêòóð ñ ðàâíîâåñíûìè íîñèòåëÿìè.
Êîíöåíòðàöèÿ èíæåêòèðîâàííûõ íîñèòåëåé ìàê-
ñèìàëüíà ó n�p-ïåðåõîäà è óáûâàåò ïðè ïðèáëèæå-
íèè ê êîíòàêòó ñ ìåòàëëîì, ïîýòîìó îíè äâèæóòñÿ
çà ñ÷åò äèôôóçèè. Ýòî óìåíüøàåò ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå
è îìè÷åñêèå ïîòåðè â áàçîâîé îáëàñòè.
Èíæåêöèîííûé ïåðåíîñ òåïëà â ïîëóïðîâîäíè-
êîâûõ ñòðóêòóðàõ ñ n�p-ïåðåõîäîì èññëåäîâàëñÿ ïîçä-
íåå ðÿäîì àâòîðîâ. Â ðàáîòå Õîëëà 1961 ã. [38]
ïðîâåäåí àíàëèç âîçìîæíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ ñòðóê-
òóð â ïîëóïðîâîäíèêàõ ñ áîëüøîé äëèíîé äèôôóçè-
îííîãî ñìåùåíèÿ, êîòîðàÿ çíà÷èòåëüíî áîëüøå ðàñ-
ñòîÿíèÿ n�p-ïåðåõîäà äî êîíòàêòîâ ñ ìåòàëëîì. Îöå-
íåíà âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ òàêèõ ñòðóêòóð äëÿ
ïðåîáðàçîâàíèÿ ïåðåïàäà òåìïåðàòóðû äëÿ âûðàáîò-
êè ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà. Âî âòîðîé ÷àñòè ýòîé ðàáî-
òû àíàëèçèðóåòñÿ ïåðåíîñèìîå èíæåêòèðîâàííûìè
íîñèòåëÿìè òåïëî è îöåíèâàåòñÿ âîçíèêàþùàÿ ðàç-
íîñòü òåìïåðàòóð â òàêèõ ñòðóêòóðàõ. Ê ñîæàëåíèþ,
àâòîðîì íå ó÷èòûâàåòñÿ êèíåòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ íî-
ñèòåëåé â âàëåíòíîé çîíå è â çîíå ïðîâîäèìîñòè.
Àâòîð ïðèíèìàåò ýíåðãèè ýëåêòðîíîâ è äûðîê â çî-
íàõ ðàâíûìè ýíåðãèè äíà è âåðõà ñîîòâåòñòâóþùèõ
çîí. Êðîìå òîãî, àâòîð ïðèíèìàåò ïîäâèæíîñòè ýëåê-
òðîíîâ è äûðîê îäèíàêîâûìè, êîíöåíòðàöèè îñíîâ-
íûõ íîñèòåëåé â êîíòàêòèðóþùèõ îáëàñòÿõ ïîëóïðî-
âîäíèêîâ òàêæå ïðèíèìàþòñÿ îäèíàêîâûìè è íå
çàâèñÿùèìè îò ïðîòåêàþùåãî òîêà. Òàêæå âûçûâà-
þò íåäîóìåíèå ãðàíè÷íûå óñëîâèÿ íà êîíòàêòå ñ
ìåòàëëàìè: êîíöåíòðàöèÿ ýëåêòðîíîâ ðàâíà íóëþ.
Ïðè ðàñ÷åòàõ íå ó÷èòûâàåòñÿ ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ â
áàçîâûõ îáëàñòÿõ. Èìååòñÿ åùå ðÿä íåïðèåìëåìûõ
äîïóùåíèé. Ïî ýòèì ïðè÷èíàì ïðåäñòàâëÿåòñÿ îøè-
áî÷íûì âûâîä àâòîðà, ÷òî èñïîëüçîâàíèå èíæåêöè-
îííûõ ñòðóêòóð ñ áîëüøèìè äëèíàìè äèôôóçèîí-
íîãî ñìåùåíèÿ ìåíåå ýôôåêòèâíî, ÷åì ñòðóêòóð ñ
îáû÷íûì ýôôåêòîì Ïåëüòüå. Ýòî ïðîòèâîðå÷èò ðå-
çóëüòàòàì äðóãèõ ðàáîò [41] è ðåçóëüòàòàì ýêñïåðè-
ìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé [42�44].
 ðàáîòå Ìåëåõè [39] ïî ìîäåëè [7] (íî òàêæå
áåç ññûëîê íà ýòó ðàáîòó) ïðîàíàëèçèðîâàí ïåðå-
íîñ òåïëà â �òîíêèõ� ìíîãîñëîéíûõ ñòðóêòóðàõ
òèïà p�n�p�n ïðè ïðîòåêàíèè òîêà â ïðîïóñêíîì íà-
ïðàâëåíèè. Àíàëèç ïðîâåäåí òàêæå áåç ó÷åòà êèíå-
òè÷åñêîé ýíåðãèè íîñèòåëåé â çîíàõ.
 ðàáîòå Áàéëèñà [40] ïðèâåäåí êðàòêèé àíàëè-
òè÷åñêèé îáçîð ðåçóëüòàòîâ âûøåóïîìÿíóòûõ ðàáîò.
Àâòîðîì ïîä÷åðêèâàåòñÿ íåîáõîäèìîñòü ó÷åòà êèíå-
òè÷åñêîé ýíåðãèè íîñèòåëåé â çîíàõ è îòìå÷àåòñÿ,
÷òî îíà ðàâíà mkÒ, ïðè÷åì 2<m<4 â çàâèñèìîñòè îò
ìåõàíèçìà ðàññåÿíèÿ.
 ðàáîòå Ëóêøèåðà è Êîëîìîéöà [41] ïðîâåäåíî
óòî÷íåíèå ðàñ÷åòîâ ðàáîòû àâòîðà [7]. Ïðèâåäåíû
ðàñ÷åòíûå âåëè÷èíû òåðìî-ýäñ è ïåðåïàäà òåìïåðà-
òóð ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå â çàâèñèìîñòè îò
ñîîòíîøåíèÿ äëèíû äèôôóçèîííîãî ñìåùåíèÿ è
òîëùèí áàçîâûõ îáëàñòåé. Îöåíåíû äîñòèæèìûå
ïåðåïàäû òåìïåðàòóð ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå â
äèîäíûõ ñòðóêòóðàõ íà îñíîâå Ge è Bi2Te3. Ïîäòâåðæ-
äåíî, ÷òî â �òîíêèõ� èíæåêöèîííûõ ñòðóêòóðàõ ïðè
âûñîêèõ óðîâíÿõ èíæåêöèè ïåðåïàä òåìïåðàòóð ìî-
æåò ïðåâûøàòü äîñòèæèìûå ïðè �îáû÷íîì� ýôôåê-
òå Ïåëüòüå çíà÷åíèÿ.  èíæåêöèîííûõ ñòðóêòóðàõ
ýôôåêò îïðåäåëÿåòñÿ ïîäâèæíîñòüþ íåîñíîâíûõ íî-
ñèòåëåé, êîòîðàÿ â äåñÿòêè ðàç áîëüøå ïîäâèæíîñòè
îñíîâíûõ íîñèòåëåé, îïðåäåëÿþùèõ ïåðåïàä òåì-
ïåðàòóð ïðè îáû÷íîì ýôôåêòå Ïåëüòüå.
Ðàñïðåäåëåíèå òåïëîâûäåëåíèÿ â äèîäíûõ ñòðóê-
òóðàõ ðàçíûõ òèïîâ ðàññìîòðåíî â ìîíîãðàôèè [46].
Ðîëü ïåðåíîñà òåïëà íåîñíîâíûìè íîñèòåëÿìè â äè-
îäíûõ è òèðèñòîðíûõ ñòðóêòóðàõ ïî ìîäåëè [7] ïîä-
ðîáíî ïðîàíàëèçèðîâàíà â ðàáîòå [47].
Èíæåêöèîííîå îõëàæäåíèå â äèîäíûõ ñòðóêòóðàõ
íà îñíîâå CdxHg1�xTe. Â òâåðäûõ ðàñòâîðàõ CdõHg1�õTe
(ÊÐÒ) âûñîêà ïîäâèæíîñòü ýëåêòðîíîâ. Ïðè àçîòíîé
òåìïåðàòóðå îíà ñîñòàâëÿåò îêîëî 2·105 ñì2/(·ñ), à äû-
ðîê � ïðèìåðíî 400 ñì2/(·ñ). Ñîîòâåòñòâåííî, áîëü-
øàÿ äëèíà äèôôóçèîííîãî ñìåùåíèÿ [48]. Â ÊÐÒ âîç-
ìîæíî ñîçäàíèå âûñîêîýôôåêòèâíûõ n�p-ïåðåõîäîâ.
ÊÐÒ èìååò íèçêóþ òåïëîïðîâîäíîñòü χ: ïðè 77 Ê
îíà ðàâíà ïîðÿäêà 0,015 Âò/(cì·Ê), à ïðè êîìíàòíîé
òåìïåðàòóðå � 0,01 Âò/(cì·Ê) [49]. Ïî ýòèì ïðè÷è-
íàì äëÿ èññëåäîâàíèé áûëè âûáðàíû äèîäíûå ñòðóê-
òóðû ñ n�p-ïåðåõîäîì íà îñíîâå ñëîåâ ÊÐÒ ð-òèïà
ïðîâîäèìîñòè. Òîëùèíà ýïèòàêñèàëüíîãî ñëîÿ ïðè-
ìåðíî 200 íì, ðàçìåð n�p-ïåðåõîäà 2×3 ìì.
Íà ðèñ. 5 ïðèâåäåíà çàâèñèìîñòü òåìïåðàòóðû
îõëàæäåíèÿ îò ïðîòåêàþùåãî òîêà â èíæåêöèîííûõ
äèîäàõ. Â ëó÷øåì îáðàçöå ïðè òîêå ≈0,3 À è òåìïå-
ðàòóðå 77 Ê áûëî äîñòèãíóòî îõëàæäåíèå 5,1 Ê, ïðè
êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå äîñòèãíóòî îõëàæäåíèå 23 Ê.
Ðàñ÷åòíàÿ âåëè÷èíà ñíèæåíèÿ òåìïåðàòóðû ïðè 77 Ê
(áåç ó÷åòà ðåêîìáèíàöèè íîñèòåëåé â íåéòðàëüíîé
p-îáëàñòè) ñîñòàâèëà ïðèìåðíî 13 Ê (ðàñ÷åò ïðîâå-
Ò, Ê
75
70
65
60
100 300 500 I, ìÀ
1
5
4
3
2
6
Ðèñ. 5. Òåðìî-àìïåðíûå õàðàêòåðèñòèêè èíæåêöèîííûõ
äèîäîâ íà îñíîâå ÊÐÒ ïðè òåìïåðàòóðå ïîäëîæêè Ò=77 Ê:
1 � ðàñ÷åò; 2�6 � ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðåçóëüòàòû
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2007, ¹ 5
9
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
äåí àñïèðàíòîì ÍÈÈÏÔ À. Ã. Àëåêñååâûì). Íàáëþ-
äàåìàÿ òåìïåðàòóðà îõëàæäåíèÿ, åñòåñòâåííî, íèæå
ðàñ÷åòíîé âñëåäñòâèå ðåêîìáèíàöèè ÷àñòè íîñèòå-
ëåé â áàçîâîé îáëàñòè.
 èíæåêöèîííîì �îõëàäèòåëå� ýôôåêò îïðåäåëÿ-
åòñÿ íåîñíîâíûìè íîñèòåëÿìè � ýëåêòðîíàìè, ïîä-
âèæíîñòü êîòîðûõ áîëåå ÷åì íà äâà ïîðÿäêà âûøå
ïîäâèæíîñòè äûðîê � îñíîâíûõ íîñèòåëåé â áàçî-
âîé îáëàñòè. Ðàñ÷åòíàÿ âåëè÷èíà äîñòèæèìîãî
îõëàæäåíèÿ ïðè îáû÷íîì ýôôåêòå Ïåëüòüå â ÊÐÒ
ð-òèïà ïðîâîäèìîñòè ïðè îïòèìàëüíîì ëåãèðîâàíèè
ïîëóïðîâîäíèêà â ñîîòâåòñòâèè ñ ñîîòíîøåíèåì
ïîäâèæíîñòåé íåîñíîâíûõ è îñíîâíûõ íîñèòåëåé â
äàííîì ìàòåðèàëå áóäåò â ñîòíè ðàç ìåíüøå.
Ïðè îáû÷íîì ýôôåêòå Ïåëüòüå ïðè 77 Ê â ýêâè-
âàëåíòíîì ïîëóïðîâîäíèêå ñ ïðîòèâîïîëîæíûì, ïî
ñðàâíåíèþ ñ áàçîé èíæåêöèîííîãî òåðìîîõëàäèòå-
ëÿ, òèïîì ïðîâîäèìîñòè ðàñ÷åòíàÿ âåëè÷èíà äîñòè-
æèìîãî îõëàæäåíèÿ îêîëî 4,6 Ê. Ðåàëüíî äîñòèæè-
ìàÿ ðàçíîñòü òåìïåðàòóð, åñòåñòâåííî, äîëæíà áûòü
íèæå ðàñ÷åòíîé, ò. ê. íåîáõîäèìàÿ äëÿ îáåñïå÷åíèÿ
âûñîêîé òåðìîýëåêòðè÷åñêîé ýôôåêòèâíîñòè ýëåê-
òðîïðîâîäíîñòü îáåñïå÷èâàåòñÿ ñîçäàíèåì áîëüøîé
êîíöåíòðàöèè ëåãèðóþùåé ïðèìåñè, ñíèæàþùåé
ïîäâèæíîñòü íîñèòåëåé. Êðîìå òîãî, ñíèæàåò ýëåê-
òðîïðîâîäíîñòü ñèëüíîëåãèðîâàííûõ ïîëóïðîâîä-
íèêîâ ïîÿâëåíèå �õâîñòîâ� ïëîòíîñòè ñîñòîÿíèé è
ïðèìåñíûõ çîí [48].
Ïðè èíæåêöèîííîì ïåðåíîñå òåïëà èñïîëüçóþò-
ñÿ ìàêñèìàëüíî ÷èñòûå ïîëóïðîâîäíèêè ñ íèçêîé
êîíöåíòðàöèåé îñíîâíûõ íîñèòåëåé. Íåîáõîäèìàÿ
âûñîêàÿ êîíöåíòðàöèÿ íåîñíîâíûõ íîñèòåëåé îáåñ-
ïå÷èâàåòñÿ èíæåêöèåé èç n�p-ïåðåõîäà. Ðàññåÿíèå
íîñèòåëåé íà íîñèòåëÿõ ñóùåñòâåííî ìåíåå ýôôåê-
òèâíî, ÷åì íà èîíàõ ïðèìåñåé, ïîýòîìó èõ ïîäâèæ-
íîñòü â èíæåêöèîííûõ òåðìîîõëàäèòåëÿõ áóäåò
âûøå, ÷åì â àíàëîãè÷íûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ ñ òîé æå
êîíöåíòðàöèåé îñíîâíûõ íîñèòåëåé òîãî æå çíàêà.
 ïîñëåäíèå ãîäû ðåçêî âîçðîñ èíòåðåñ ê òåðìî-
ýëåêòðè÷åñêèì ÿâëåíèÿì â èíæåêöèîííûõ ïîëóïðî-
âîäíèêîâûõ ñòðóêòóðàõ.
 ðàáîòå 2002 ã. Ïàéïà è Ðýìà [50] ïðîâåäåí àíà-
ëèç èíæåêöèîííîãî ïåðåíîñà òåïëà ïðè íèçêèõ óðîâ-
íÿõ èíæåêöèè ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå â ñòðóê-
òóðå, àíàëîãè÷íîé ðàññìîòðåííîé â [7], ñ n�p-ïåðå-
õîäîì è îìè÷åñêèìè êîíòàêòàìè ñ òîëùèíîé êîí-
òàêòèðóþùèõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ îáëàñòåé ïîðÿä-
êà 1 ìêì â ñèëüíî ëåãèðîâàííûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ.
Àâòîðàìè ðàññ÷èòàíû çàâèñèìîñòè êîýôôèöèåíòîâ
Ïåëüòüå è âîçíèêàþùåé ðàçíîñòè òåìïåðàòóð îò ïðî-
òåêàþùåãî òîêà äëÿ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ìàòåðèàëîâ
Si, GaAs, InSb, Ga0,47In0,53As, Hg0,8Cd0,2Te. Ïîëó÷åí-
íûå âåëè÷èíû ïðèìåðíî òàêèå æå, êàê è ïðè îáû÷-
íîì ýôôåêòå Ïåëüòüå. Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî àíà-
ëèç ïðîâîäèëñÿ äëÿ ñòðóêòóð ñ ñèëüíîëåãèðîâàííûìè
ïîëóïðîâîäíèêîâûìè îáëàñòÿìè (1017�1019 ñì�3) è
ïðè íèçêèõ óðîâíÿõ èíæåêöèè.
Íàèáîëüøèé èíòåðåñ èíæåêöèîííûé ïåðåíîñ
òåïëà ïðåäñòàâëÿåò äëÿ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ëàçåðîâ,
â êîòîðûõ ñíèæåíèå òåìïåðàòóðû äàæå íà íåñêîëü-
êî ãðàäóñîâ ìîæåò ñóùåñòâåííî ïîâûñèòü èõ ýôôåê-
òèâíîñòü. Ïîýòîìó â ïîñëåäíèå ãîäû ïðîõîäÿò êîí-
ôåðåíöèè, íà êîòîðûõ àêòèâíî îáñóæäàþòñÿ ýòè ïðî-
áëåìû, íàïðèìåð [51]. Ýêñïåðèìåíòàëüíî äîñòèãíó-
òàÿ ðàçíîñòü òåìïåðàòóð â òàêèõ ïðèáîðàõ íàìíîãî
áîëüøå äàæå ðàñ÷åòíîé äëÿ ïðèáîðîâ íà �îáû÷íîì�
ýôôåêòå Ïåëüòüå. Ïðîâåäåííûå èññëåäîâàíèÿ ïîêà-
çàëè, ÷òî íà îñíîâå �èíæåêöèîííûõ� äèîäîâ âîçìîæ-
íî ñîçäàíèå áîëåå ýôôåêòèâíûõ îõëàæäàþùèõ
óñòðîéñòâ.
Ìàãíèòîäèîäû
Ìàãíèòîäèîäû � íîâûé êëàññ ãàëüâàíîìàãíèò-
íûõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ïðèáîðîâ, ïðåäëîæåí â
ÔÒÈ ÀÍ ÑÑÑÐ àâòîðîì [4�6, 34].
Ìàãíèòîäèîäû � �äëèííûå� äèîäû â âûñîêîîì-
íîì ïîëóïðîâîäíèêå�ïîëóèçîëÿòîðå ñ áàçîâîé îá-
ëàñòüþ, òîëùèíà êîòîðîé â íåñêîëüêî ðàç áîëüøå
äëèíû äèôôóçèîííîãî ñìåùåíèÿ. Îíè ðàáîòàþò ïðè
ñìåùåíèè â ïðîïóñêíîì íàïðàâëåíèè ïðè âûñîêèõ
óðîâíÿõ èíæåêöèè.  �äëèííûõ� äèîäàõ, êàê îòìå-
÷àëîñü âûøå, îñíîâíàÿ ÷àñòü ïðèëîæåííîãî â ïðî-
ïóñêíîì íàïðàâëåíèè íàïðÿæåíèÿ ïàäàåò â áàçîâîé
îáëàñòè.
Ìàãíèòíîå ïîëå èçìåíÿåò ïîäâèæíîñòü íîñèòå-
ëåé çàðÿäà, èñêðèâëÿåò ëèíèè òîêà è óìåíüøàåò ãëó-
áèíó ïðîíèêíîâåíèÿ èíæåêòèðîâàííûõ íîñèòåëåé â
áàçó. Ýòî ïðèâîäèò ê âîçðàñòàíèþ åå ñîïðîòèâëåíèÿ
è ê ñîîòâåòñòâóþùåìó ïåðåðàñïðåäåëåíèþ íàïðÿæå-
íèÿ ìåæäó áàçîé è p�n-ïåðåõîäîì. Íàïðÿæåíèå íà
n�p-ïåðåõîäå óìåíüøàåòñÿ, ñîîòâåòñòâåííî óìåíü-
øàåòñÿ èíæåêöèîííûé òîê � èíæåêöèîííîå óñèëå-
íèå ïåðâè÷íîãî âîçäåéñòâèÿ. Ýòîò ýôôåêò áûë íà-
çâàí ìàãíèòîäèîäíûì ýôôåêòîì [46, 52�54]. Ìàã-
íèòîäèîäû îáëàäàþò íàìíîãî áîëüøåé ÷óâñòâèòåëü-
íîñòüþ ê ìàãíèòíîìó ïîëþ ïî ñðàâíåíèþ ñ äðóãè-
ìè ñåíñîðàìè ìàãíèòíîãî ïîëÿ (ìàãíèòîðåçèñòîðû,
äàò÷èêè Õîëëà è äð.).
Èñêðèâëåíèå ëèíèé òîêà â áàçîâîé îáëàñòè ïðè-
âîäèò ê ñíèæåíèþ êîíöåíòðàöèè íåðàâíîâåñíûõ
íîñèòåëåé ó îäíîé ãðàíè è åå ïîâûøåíèþ ó äðóãîé
(ìàãíèòîêîíöåíòðàöèîííûé ýôôåêò). Ýòîò ýôôåêò
ïðèâîäèò ê äîïîëíèòåëüíîé ðåêîìáèíàöèè íåðàâíî-
âåñíûõ íîñèòåëåé, ñíèæåíèþ èõ êîíöåíòðàöèè, ê
ñîîòâåòñòâóþùåìó äîïîëíèòåëüíîìó âîçðàñòàíèþ
ñîïðîòèâëåíèÿ áàçîâîé îáëàñòè è ê çíà÷èòåëüíîìó
ïîâûøåíèþ ìàãíèòî÷óâñòâèòåëüíîñòè [55]. Ïðè ðàç-
íîé ñêîðîñòè ðåêîìáèíàöèè íà ïðîòèâîïîëîæíûõ
ãðàíÿõ èçìåíåíèå ñîïðîòèâëåíèÿ áóäåò çàâèñåòü îò
íàïðàâëåíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Â äèîäíûõ ñòðóêòó-
ðàõ ñî ñïåöèàëüíî ñîçäàííîé íà îäíîé ñòîðîíå âû-
ñîêîé ñêîðîñòüþ ðåêîìáèíàöèè â ìàãíèòíîì ïîëå,
îòêëîíÿþùåì íîñèòåëè ê ýòîé ïîâåðõíîñòè, òîê áó-
äåò ñèëüíî óáûâàòü. Ïðè ïðîòèâîïîëîæíîì íàïðàâ-
ëåíèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ ðîëü ðåêîìáèíàöèè íà ýòîé
ïîâåðõíîñòè óìåíüøàåòñÿ, è òîê ñ ðîñòîì ìàãíèòíî-
ãî ïîëÿ áóäåò âîçðàñòàòü. Òàêèå ìàãíèòîäèîäû ïî-
çâîëÿþò èçìåðÿòü íå òîëüêî âåëè÷èíó ìàãíèòíîãî
ïîëÿ, íî è åãî çíàê [46, 55�60]. Ìàãíèòîäèîäíûé
ýôôåêò èññëåäîâàí íà ìíîãèõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ìàòåðèàëàõ � ãåðìàíèè, êðåìíèè, àíòèìîíèäå èí-
äèÿ è äð.
Áîëüøîé âêëàä â èññëåäîâàíèÿ è ðàçðàáîòêó ìàã-
íèòîäèîäîâ âíåñëè ó÷åíûå ÍÈÈÔÏ (ã. Çåëåíîãðàä),
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2007, ¹ 5
10
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
Îäåññêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà, Ìîñêîâ-
ñêîãî èíñòèòóòà ýëåêòðîííîé òåõíèêè, Àðìåíèè
[55�58], ßïîíèè [59, 60] è ðÿäà äðóãèõ ñòðàí. Ïðî-
èçâîäñòâî ìàãíèòîäèîäîâ áûëî îðãàíèçîâàíî íà çà-
âîäå �Ïðîòîí� â ã. Çåëåíîãðàäå, íà çàâîäå �Ïîçèñ-
òîð� â Àðìåíèè, íà ôèðìå �Ñîíè� â ßïîíèè [59, 60].
Ñîçäàíèå ìàãíèòîäèîäîâ ñòèìóëèðîâàëî îáøèð-
íûå èññëåäîâàíèÿ è ðàçðàáîòêè íîâûõ ìàãíèòî÷óâ-
ñòâèòåëüíûõ ñåíñîðîâ íà îñíîâå èñïîëüçîâàíèÿ
ñòðóêòóð ñ íåðàâíîâåñíûìè íåîñíîâíûìè íîñèòå-
ëÿìè: äâóõáàçîâûå ìàãíèòîäèîäû [61], ìàãíèòî-
òðàíçèñòîðû ðàçëè÷íûõ òèïîâ è äðóãèå ïðèáîðû
[34, 46. 57, 58, 62, 63 è äð.]. Ðàçðàáîòêà è èññëåäî-
âàíèÿ ìàãíèòîäèîäîâ áûëè îòìå÷åíû â 1988 ã. Ãî-
ñóäàðñòâåííîé ïðåìèåé ÑÑÑÐ â îáëàñòè íàóêè è
òåõíèêè (Âèêóëèí È. Ì., Ãàñàíîâ Ë. Ñ., Ìóðûãèí
Â. È., Ñòàôååâ Â. È.).
S-äèîäû � ïðèáîðû ñ îòðèöàòåëüíûì
äèôôåðåíöèàëüíûì ñîïðîòèâëåíèåì
Âïåðâûå âîëüò-àìïåðíàÿ õàðàêòåðèñòèêà S-òèïà
íà îñíîâå ïîëóèçîëÿòîðîâ áûëà îòêðûòà è èññëåäî-
âàíà â äèîäíûõ ñòðóêòóðàõ íà îñíîâå ãåðìàíèÿ ñ
ïðèìåñüþ çîëîòà [5, 6, 10]. Èññëåäîâàíèÿ ôèçè÷å-
ñêèõ ïðîöåññîâ, ïðèâîäÿùèõ ê ïîÿâëåíèþ ó÷àñòêà
îòðèöàòåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ â âîëüò-àìïåðíîé õà-
ðàêòåðèñòèêå â äèîäíûõ ñòðóêòóðàõ ñ n�p-ïåðåõîäîì
â ïîëóèçîëÿòîðàõ, ïðîâåäåíû âî ìíîãèõ ðàáîòàõ [5,
6, 30, 64�69 è äð.].
Ôèçè÷åñêèå îñíîâû.  �äëèííûõ� äèîäíûõ ñòðóê-
òóðàõ ñ n�p-ïåðåõîäîì â ïîëóèçîëÿòîðàõ ïðè ïðî-
õîæäåíèè òîêà â ïðîïóñêíîì íàïðàâëåíèè îñíîâíàÿ
÷àñòü ïðèëîæåííîãî ñìåùåíèÿ ïàäàåò íà âûñîêîîì-
íîé áàçîâîé îáëàñòè. Ïðîâîäèìîñòü áàçîâîé îáëàñ-
òè âîçðàñòàåò ïðàêòè÷åñêè ïî ëèíåéíîìó çàêîíó ñ
ðîñòîì èíæåêöèîííîãî òîêà. Âîëüò-àìïåðíàÿ õà-
ðàêòåðèñòèêà S-òèïà ìîæåò âîçíèêíóòü òîëüêî ïðè
íàëè÷èè ïîëîæèòåëüíîé îáðàòíîé ñâÿçè ïî òîêó �
ëþáîå èçìåíåíèå òîêà âûçûâàåò äàëüíåéøåå èçìå-
íåíèå òîêà â òîì æå íàïðàâëåíèè, ò. å. äîëæåí ñóùå-
ñòâîâàòü äîïîëíèòåëüíûé ìåõàíèçì âîçðàñòàíèÿ
ïðîâîäèìîñòè áàçîâîé îáëàñòè.
 äèîäå äîëæíû ïðîòåêàòü ôèçè÷åñêèå ïðîöåñ-
ñû, ïðèâîäÿùèå ëèáî ê óâåëè÷åíèþ ãëóáèíû ïðî-
íèêíîâåíèÿ èíæåêòèðîâàííûõ íîñèòåëåé â áàçå,
ëèáî ê äîïîëíèòåëüíîìó óâåëè÷åíèþ èõ êîíöåíòðà-
öèè èëè ïîäâèæíîñòè, ëèáî ê óâåëè÷åíèþ êîýôôè-
öèåíòà èíæåêöèè, ò. å. äîëè èíæåêòèðóåìûõ íîñè-
òåëåé â îáùåì òîêå n�p-ïåðåõîäà. Ãëóáèíà ïðîíèê-
íîâåíèÿ â áàçîâóþ îáëàñòü íåðàâíîâåñíûõ íîñèòå-
ëåé îïðåäåëÿåòñÿ äëèíîé äèôôóçèîííîãî ñìåùåíèÿ
íåîñíîâíûõ íîñèòåëåé, êîòîðàÿ îïðåäåëÿåòñÿ âðåìå-
íåì æèçíè è ïîäâèæíîñòè íîñèòåëåé. Â ëåãèðîâàí-
íûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ âðåìÿ æèçíè çàâèñèò îò çà-
ïîëíåíèÿ ïðèìåñíûõ óðîâíåé. Âîçðàñòàíèå êîíöåí-
òðàöèè èíæåêòèðîâàííûõ íåðàâíîâåñíûõ íîñèòåëåé
èçìåíÿåò çàïîëíåíèå ïðèìåñíûõ óðîâíåé è èçìåíÿ-
åò âðåìÿ æèçíè íîñèòåëåé. Âîçðàñòàíèå âðåìåíè
æèçíè óâåëè÷èâàåò ãëóáèíó ïðîíèêíîâåíèÿ èíæåê-
òèðîâàííûõ íîñèòåëåé è âûçûâàåò äîïîëíèòåëüíîå
ñíèæåíèå ïðîâîäèìîñòè áàçû. Ýòî ìîæåò ïðèâîäèòü
ê ïîÿâëåíèþ ó÷àñòêà îòðèöàòåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ
â âîëüò-àìïåðíîé õàðàêòåðèñòèêå.
 ïîëóïðîâîäíèêàõ ñ ãëóáîêèìè ïðèìåñíûìè
óðîâíÿìè ðàññåÿíèå íîñèòåëåé òîêà îïðåäåëÿåòñÿ
çàðÿäîì óðîâíåé, çàâèñÿùèì îò êîíöåíòðàöèè èíæåê-
òèðîâàííûõ íîñèòåëåé. Ñ ðîñòîì èíæåêöèîííîãî
òîêà çàïîëíåíèå ïðèìåñíûõ óðîâíåé èçìåíÿåòñÿ. Ýòî
ìîæåò ïðèâîäèòü ê óâåëè÷åíèþ ïîäâèæíîñòè íîñè-
òåëåé è, ñëåäîâàòåëüíî, ê ïîÿâëåíèþ ó÷àñòêà îòðè-
öàòåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ â ÂÀÕ.
Àìáèïîëÿðíàÿ ïîäâèæíîñòü íîñèòåëåé
µb=µnµp(n�pdn/dp)/(nµn+pµp), ãäå µn è µp � ïîäâèæ-
íîñòè ýëåêòðîíîâ è äûðîê, ñîîòâåòñòâåííî. Îíà çà-
âèñèò îò ñîîòíîøåíèÿ êîíöåíòðàöèé ñâîáîäíûõ
ýëåêòðîíîâ è äûðîê. Àìáèïîëÿðíàÿ ïîäâèæíîñòü
ïðè ðàâíûõ êîíöåíòðàöèÿõ ýëåêòðîíîâ è äûðîê ðàâ-
íà íóëþ, è èõ äâèæåíèå â áàçîâîé îáëàñòè íîñèò ÷è-
ñòî äèôôóçèîííûé õàðàêòåð. Ïðè íàëè÷èè çàõâàòà
èíæåêòèðîâàííûõ íîñèòåëåé íà ëîêàëüíûå óðîâíè
ñîîòíîøåíèå êîíöåíòðàöèé ýëåêòðîíîâ è äûðîê çà-
âèñèò îò èíæåêöèîííîãî òîêà, è âåëè÷èíà dn/dp áó-
äåò îòëè÷íà îò 1. Ïîýòîìó àìáèïîëÿðíàÿ ïîäâèæ-
íîñòü ñòàíîâèòñÿ îòëè÷íîé îò íóëÿ, è äâèæåíèå íî-
ñèòåëåé â áàçîâîé îáëàñòè áóäåò çàâèñåòü îò ýëåê-
òðè÷åñêîãî ïîëÿ. Ýòî ïðèâåäåò ê çàâèñèìîñòè ãëóáè-
íû ïðîíèêíîâåíèÿ èíæåêòèðîâàííûõ íîñèòåëåé îò
ïðîòåêàþùåãî òîêà. Èìåííî ýòîò ìåõàíèçì ÿâëÿåò-
ñÿ îñíîâíûì â âîçíèêíîâåíèè ÂÀÕ S-òèïà.
Èíæåêöèîííûé òîê n�p-ïåðåõîäà èçìåíÿåò ïðî-
âîäèìîñòü áàçîâîé îáëàñòè. Ðàçëè÷íîãî òèïà òîêè
�óòå÷êè� øóíòèðóþò èíæåêöèîííûé òîê. Ñîîòíîøå-
íèå ýòèõ òîêîâ õàðàêòåðèçóåòñÿ êîýôôèöèåíòîì èí-
æåêöèè � γ. Èíæåêöèîííûé òîê âîçðàñòàåò ñ íàïðÿ-
æåíèåì áûñòðåå òîêà �óòå÷åê�, ÷òî ïðèâîäèò ê óñè-
ëåíèþ èíæåêöèè. Óâåëè÷åíèå êîýôôèöèåíòà èíæåê-
öèè ñ òîêîì òàêæå ìîæåò ïðèâîäèòü ê ïîÿâëåíèþ
ó÷àñòêà îòðèöàòåëüíîãî äèôôåðåíöèàëüíîãî ñîïðî-
òèâëåíèÿ â äèîäíîé ñòðóêòóðå.
Ñóùåñòâóþò è äðóãèå ìåõàíèçìû ïîÿâëåíèÿ ÂÀÕ
S-òèïà [30].
S-äèîäû ñîçäàíû è èññëåäîâàíû íà ìíîãèõ âû-
ñîêîîìíûõ ïîëóïðîâîäíèêàõ è ïîëóèçîëÿòîðàõ �
Ge, Si, InSb, GaAs, GaP, SiC è äð.
 äèîäíûõ ñòðóêòóðàõ ñ îòðèöàòåëüíûì äèôôå-
ðåíöèàëüíûì ñîïðîòèâëåíèåì ìîãóò ôîðìèðîâàòü-
ñÿ �øíóðû òîêà� [70, 71]. Âîçíèêàþùàÿ ëîêàëüíàÿ
ôëóêòóàöèÿ ñ ïîâûøåííîé ïëîòíîñòüþ òîêà óñèëè-
âàåòñÿ ñîáñòâåííûì ìàãíèòíûì ïîëåì. Øíóðîâàíèå
òîêà ñîïðîâîæäàåòñÿ âîçíèêíîâåíèåì êîëåáàíèé
òîêà.
Ôóíêöèîíàëüíûå âîçìîæíîñòè S-äèîäîâ. S-äèî-
äû îáëàäàþò áîëüøèìè ôóíêöèîíàëüíûìè âîçìîæ-
íîñòÿìè [8, 30, 69]. Îíè ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû â
êà÷åñòâå ýëåêòðîííîãî êëþ÷à, òðèããåðà, îïòîýëåê-
òðîííîãî ïåðåêëþ÷àòåëÿ, ãåíåðàòîðà øóìà, ïîðîãî-
âîãî ýëåìåíòà, óïðàâëÿåìîé èíäóêòèâíîñòè è äëÿ
ìíîãèõ äðóãèõ ïðèìåíåíèé. Íàèáîëüøèå ïåðñïåê-
òèâû S-äèîäîâ îáîçíà÷èëèñü ïîñëå îòêðûòèÿ âîç-
ìîæíîñòè ñîçäàíèÿ íà èõ îñíîâå ìíîãîýëåìåíòíûõ
ñòðóêòóð ñ îáúåìíîé ïëàçìåííîé ñâÿçüþ.
Íà ðèñ. 6 ïðåäñòàâëåí ïðîöåññ ðàñïðîñòðàíåíèÿ
�âêëþ÷åííîãî� ñîñòîÿíèÿ â ëèíåéêå èíæåêöèîííûõ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2007, ¹ 5
11
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
S-äèîäîâ ñ ïëàçìåííîé âçàèìîñâÿçüþ. Âêëþ÷åíèå
ïåðâîãî äèîäà ïðèâîäèò ê ôîðìèðîâàíèþ â áàçîâîé
îáëàñòè �îáëàêà� íåðàâíîâåñíûõ íîñèòåëåé, êîòîðûå
øóíòèðóþò áàçîâóþ îáëàñòü ñîñåäíåãî S-äèîäà, ñíè-
æàþò åãî ïîñëåäîâàòåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå è íàïðÿ-
æåíèå âêëþ÷åíèÿ. Äèîä ïåðåõîäèò â ïðîâîäÿùåå
ñîñòîÿíèå. Ðåçêî âîçðàñòàåò èíæåêöèÿ èç ýòîãî äèî-
äà, ÷òî ïðèâîäèò ê âêëþ÷åíèþ ñëåäóþùåãî äèîäà è
ò. ä. Òàêèì îáðàçîì, âêëþ÷åííîå ñîñòîÿíèå ðàñïðî-
ñòðàíÿåòñÿ âäîëü ëèíåéêè S-äèîäîâ.
Ëèíåéêà ñâÿçàííûõ îáúåìíîé ñâÿçüþ S-äèîäîâ
ÿâëÿåòñÿ îäíîíàïðàâëåííîé èíòåãðàëüíîé ëèíèåé
ïåðåäà÷è ñèãíàëîâ ñ ïîñòîÿííîé ñêîðîñòüþ, ðåãóëè-
ðóåìîé â ïðåäåëàõ 102�105 ñì/ñ [72]. Îíà ìîæåò
áûòü òàêæå èñïîëüçîâàíà â êà÷åñòâå ëèíèè çàäåðæ-
êè èìïóëüñíûõ ñèãíàëîâ.
Îñíîâíûå ïðåèìóùåñòâà ôóíêöèîíàëüíûõ óçëîâ
íà îñíîâå ñòðóêòóð, ñâÿçàííûõ ïëàçìåííîé îáúåì-
íîé ñâÿçüþ:
� Ýëåìåíòû ðàáîòàþò â ðåæèìå �âñå èëè íè÷å-
ãî�, ò. å. ýòî ïîðîãîâûå ýëåìåíòû. Îíè íå ðåàãèðóþò
íà ñèãíàëû íèæå ïîðîãîâîãî. Ïðè ñèãíàëå áîëüøå
ïîðîãîâîãî îíè îòäàþò âñþ çàïàñåííóþ ýíåðãèþ è
ôîðìèðóþò ñèãíàë ñòðîãî îïðåäåëåííîé ôîðìû. Â
ñõåìàõ íà èõ îñíîâå ëåãêî ðåàëèçóåòñÿ ïîðîãîâàÿ
ëîãèêà.
� Ìåæäó ýëåìåíòàìè ìîæåò áûòü ðåàëèçîâàíî
äâà òèïà ñâÿçåé: ðàçðåøàþùàÿ � ïî îáúåìíûì ïëàç-
ìåííûì êàíàëàì â ïîëóïðîâîäíèêå, è çàïðåùàþùàÿ
� ïî ñîåäèíÿþùèì ýëåìåíòû ïðîâîäíèêàì.
� Ëþáàÿ ëîãè÷åñêàÿ ôóíêöèÿ ðåàëèçóåòñÿ ñ ïî-
ìîùüþ åäèíîãî óíèâåðñàëüíîãî �êèðïè÷à�, âêëþ÷à-
þùåãî S-äèîä, ðåçèñòîð è, ïðè íåîáõîäèìîñòè, íà-
êîïèòåëüíûé ýëåìåíò.
� Ñõåìû ìîãóò ñòðîèòüñÿ ñ îäíèì âíåøíèì âû-
âîäîì îò àêòèâíûõ ýëåìåíòîâ, ò. ê. âòîðîé âûâîä
ìîæåò áûòü îáùèì, à òðåòèé ðåàëèçóåòñÿ ïî îáúåìó
ïîëóïðîâîäíèêà.
� Íà âñå ýëåìåíòû ïîäàåòñÿ ýëåêòðè÷åñêîå ïè-
òàíèå îäíîé ïîëÿðíîñòè è îäíîé âåëè÷èíû.
� Àêòèâíàÿ îáëàñòü çàíèìàåò ïðàêòè÷åñêè âåñü
îáúåì ïîëóïðîâîäíèêà.
�  ñõåìàõ îáåñïå÷èâàåòñÿ âîçìîæíîñòü ðàçâåò-
âëåíèÿ ñèãíàëîâ ïî ìíîãèì êàíàëàì.
� N�p-ïåðåõîä â ñõåìàõ èñïîëüçóåòñÿ òîëüêî êàê
èñòî÷íèê èíæåêòèðóåìûõ íîñèòåëåé, ïîýòîìó åãî
êà÷åñòâî íå èãðàåò ñóùåñòâåííîé ðîëè.
� Ïîñêîëüêó ñõåìû ðåàëèçóþòñÿ íà ïîëóèçîëÿ-
òîðàõ, òî àâòîìàòè÷åñêè ðåøàåòñÿ ïðîáëåìà èçîëÿ-
öèè ýëåìåíòîâ.
Ñâÿçàííûå ïëàçìåííîé îáúåìíîé ñâÿçüþ S-äèî-
äû îáåñïå÷èâàþò âîçìîæíîñòü ïðîñòîé ðåàëèçàöèè
ïîëíîé ñîâîêóïíîñòè ëîãè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ è íåïî-
ñðåäñòâåííîãî ôîðìèðîâàíèÿ íåäåëèìûõ ôóíêöèî-
íàëüíûõ óçëîâ è êðóïíûõ áëîêîâ. Ïðèíöèïû èõ ïî-
ñòðîåíèÿ ñóùåñòâåííî îòëè÷àþòñÿ îò òðàäèöèîííûõ.
Ðàñïîëîæåíèå â ïðåäåëàõ àêòèâíûõ çîí îäíîãî
âûõîäíîãî S-äèîäà ðÿäîì ñ íåñêîëüêèìè âõîäíûìè
S-äèîäàìè îáåñïå÷èâàåò ðåàëèçàöèþ ëîãè÷åñêîé
ôóíêöèè «èëè». Ñõåìà «íå» ðåàëèçóåòñÿ èñïîëüçî-
âàíèåì «çàïðåùàþùåé ñâÿçè», ñâîäÿùåéñÿ ê ñîåäè-
íåíèþ S-äèîäîâ îìè÷åñêèì êîíòàêòîì ïî ïîâåðõíî-
ñòè ïîëóïðîâîäíèêà.
Íà ðèñ. 7 ïðèâåäåíà ñõåìà ðåàëèçàöèè ëîãè÷å-
ñêîé ôóíêöèè «èëè�íå». Íà ðèñ. 8 ïðåäñòàâëåí âà-
ðèàíò ðåàëèçàöèè «ïîëóñóììàòîðà» íà ñâÿçàííûõ
îáúåìíîé ñâÿçüþ S-äèîäàõ.
Ðèñ. 6. Ïëàçìåííàÿ âçàèìîñâÿçü â ëèíåéêå S-äèîäîâ
â ïîñëåäîâàòåëüíûå ìîìåíòû âðåìåíè
3-é òàêò 2-é òàêò
Ä5 Ä4 Ä3 Ä2
Ä1
Y Õ
Âûõîä1-é òàêò 2-é òàêò
Ðèñ. 8. Ñõåìà �ïîëóñóììàòîðà� íà îñíîâå S-äèîäîâ ñ îáúåì-
íîé ñâÿçüþ
Ä1 Ä2 Ä3
Õ1
Õ2
Õk
EÏ
R1
R2 Y
EÏ
Ä1
Ä2
Ä3
Ä5
Ä6
Ä4
Õ1
Õ2 Õk
Ðèñ. 7. Ñõåìà �èëè � íå� íà îñíîâå S-äèîäîâ ñ îáúåìíîé
ñâÿçüþ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2007, ¹ 5
12
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
Íà îñíîâå ñâÿçàííûõ ïî îáúåìó S-äèîäîâ ðàçðà-
áîòàí è ðåàëèçîâàí ïîëíûé êîìïëåêò ëîãè÷åñêèõ
ýëåìåíòîâ, ðàçðàáîòàíû îñíîâû ñõåìî- è ñèñòåìî-
òåõíèêè [8, 73, 75, 77�80 è äð.].
Íà îñíîâå ñòðóêòóð ñ îáúåìíîé ñâÿçüþ ðàçðàáî-
òàíû òâåðäîòåëüíûå àíàëîãè íåðâíûõ âîëîêîí � àê-
ñîíîâ, íàçâàííûõ íåéðèñòîðàìè [8, 73�75]. Â íåé-
ðèñòîðàõ ñ ïîñòîÿííîé ñêîðîñòüþ ðàñïðîñòðàíÿåò-
ñÿ ïðîâîäÿùèé êàíàë ïî �òåëó� èçîëèðóþùåé ïëàñ-
òèíû. Ýòî îáåñïå÷èâàåò âîçìîæíîñòü ñêàíèðîâàíèÿ
ïîòåíöèàëüíîãî ðåëüåôà èëè æå âîñïðîèçâåäåíèÿ
ïîòåíöèàëüíîãî ðåëüåôà, àíàëîãè÷íî ýëåêòðîííîìó
ëó÷ó â âàêóóìíûõ òðóáêàõ. Ïîýòîìó îíè ìîãóò áûòü
èñïîëüçîâàíû äëÿ ñîçäàíèÿ òâåðäîòåëüíûõ àíàëîãîâ
ïðèåìíûõ è ïåðåäàþùèõ òåëåâèçèîííûõ ýêðàíîâ,
íàçâàííûõ íåéðîêîíàìè [8, 76].
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Ñòàôååâ Â. È. Ìèêðîýëåêòðîíèêà è íåêîòîðûå åå ïðîáëå-
ìû // ÔÒÏ.� 1967.� Ò. 1, âûï. 11.� Ñ. 1599�1607.
2. Ñòàôååâ Â. È. Íåêîòîðûå ïðîáëåìû ìèêðîýëåêòðîíèêè //
Ýëåêòðîííàÿ òåõíèêà. Ñåð. Ìèêðîýëåêòðîíèêà. � 1967.� Âûï. 1.�
Ñ. 5�30.
3. Ñòàôååâ Â. È. Âëèÿíèå ñîïðîòèâëåíèÿ òîëùè ïîëóïðîâîä-
íèêà íà âèä âîëüò-àìïåðíîé õàðàêòåðèñòèêè äèîäîâ // ÆÒÔ.�
1958.� Ò. XXVIII, âûï. 8.� Ñ. 1631�1641.
4. À. ñ. 213194 ÑÑÑÐ. Ïîëóïðîâîäíèêîâûé ïðèáîð / Â. È.
Ñòàôååâ.� 1968.� Áþë. ¹ 10.
5. Ñòàôååâ Â. È. Ìîäóëÿöèÿ äëèíû äèôôóçèîííîãî ñìåùå-
íèÿ êàê íîâûé ïðèíöèï äåéñòâèÿ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ïðèáîðîâ
// ÔÒÒ.� 1959.� Ò. 1, âûï. 6.� Ñ. 841�847.
6. Stafeev V. I., Tuchkevich V. M. A new principlein the control
of a current semiconductor devices // Rep. on Nineteenth Annual Conf.
Phys. Electr.� MJT, Cambrige, Massach.� 1959.
7. Ñòàôååâ Â. È. Èíæåêöèîííûé ïåðåíîñ òåïëà // ÔÒÒ.�
1960.� Ò. II, ¹ 3.� Ñ. 438�444. {Stafeev V. I. Injection heat transfer
// Soviet Phys.� Solid State.� 1960.� Vol. 2.� P. 406�412.}
8. Ñòàôååâ Â. È. S-äèîäíàÿ ýëåêòðîíèêà íà ïîëóèçîëÿòîðàõ
// Ðàäèîòåõíèêà.� 1971.� Ò. 26, ¹ 10.� Ñ. 5�12.
9. Ñòàôååâ Â. È. Ôîòîïðèåìíèêè äàëüíåãî ÈÊ-äèàïàçîíà äëÿ
îáíàðóæåíèÿ êîñìè÷åñêèõ îáúåêòîâ // Ïðèêëàäíàÿ ôèçèêà.�
2001.� Âûï. 3.� Ñ. 44�47.
10. Ëåáåäåâ À. À., Ñòàôååâ Â. È., Òó÷êåâè÷ Â. Ì. Íåêîòîðûå
ñâîéñòâà äèîäîâ èç ãåðìàíèÿ ñ ïðèìåñüþ çîëîòà // ÆÒÔ.�
1956.� Ò. XXVI, ¹ 10.� Ñ. 2131�2141.
11. Ñòàôååâ Â. È. Ôîòîïðîâîäèìîñòü â ïîëóïðîâîäíèêîâîì
äèîäå, âûçâàííàÿ èçìåíåíèåì âðåìåíè æèçíè // ÔÒÒ.� 1961.�
Ò. 3, ¹. 9.� Ñ. 2513�2518.
12. Ãàðèí Á. Ì., Ñòàôååâ Â. È. Î âëèÿíèè ñâåòà íà ñòàòè÷å-
ñêóþ âîëüò-àìïåðíóþ õàðàêòåðèñòèêó �äëèííîãî� äèîäà //
ÔÒÏ.� 1972.� Ò. 6, âûï.1.� Ñ. 78�83.
13. Ãàðèí Á. Ì., Ñòàôååâ Â. È. Î �ïðèìåñíîé � ôîòîïðîâîäè-
ìîñòè ïðè èíæåêöèè â êîìïåíñèðîâàííûé ïîëóïðîâîäíèê // Òåç.
äîêë. Âñåñîþç. ñîâåù. ïî äèýëåêòðè÷åñêîé ýëåêòðîíèêå.� Òàø-
êåíò.� 1973.� Ñ. 42.
14. Âèêóëèí È. Ì., Êóðìàøåâ Ø. Ä., Ñòàôååâ Â. È. Ôîòîïðè-
åìíèêè ñ èíæåêöèîííûì óñèëåíèåì.� Ì.: ÖÍÈÈ �Ýëåêòðîíè-
êà�, 1989.
15. Áëîõèí È. Ê., Îñèïîâ Â. Â., Ñòàôååâ Â. È., Õîëîäíîâ
Â. À. Ôîòîïðîâîäèìîñòü p-i-n-ñòðóêòóð ïðè ïîãëîùåíèè ñâåòà
íà èíæåêòèðîâàííûõ íîñèòåëÿõ // Ðàäèîòåõíèêà è ýëåêòðîíèêà.�
1980.� Ò. ÕÕV, ¹ 8.� Ñ. 1702�1707.
16. Áëîõèí È. Ê., Îñèïîâ Â. Â., Ñòàôååâ Â. È., Õîëîäíîâ Â. À.
Ôîòîïðîâîäèìîñòü äëèííûõ äèîäîâ ïðè ïîãëîùåíèè ñâåòà íà
èíæåêòèðîâàííûõ íîñèòåëÿõ è èõ ðàçîãðåâå // Òàì æå.� 1981.�
Ò. ÕÕV, ¹. 7.� Ñ. 1573�1580.
17. Åëüöîâ À. Â., Ñòàôååâ Â. È. Ôîòîïðèåìíèêè íà îñíîâå
íåðàâíîâåñíûõ ðåêîìáèíàöèîííî-ëîâóøå÷íûõ áàðüåðîâ //
ÔÒÏ.� 1976.� Ò. 10, âûï. 3.� Ñ. 549�553.
18. Çàëåòàåâ Í. Á., Ñåðåáðåííèêîâ Ï. Ñ., Ñòàôååâ Â. È. Î ãåíå-
ðàöèîííî-ðåêîìáèíàöèîííûõ øóìàõ ïðè áèïîëÿðíîé èíæåêöèè
â ïîëóèçîëÿòîð // Òàì æå.� 1982.� Ò. 16, âûï. 2.� Ñ. 324�330.
19. Âëàñîâ À. Í., Çàëåòàåâ Í. Á., Íèêèôîðîâà Â. Ï., Ñòàôååâ
Â. È. Âëèÿíèå íåîäíîðîäíîãî îñâåùåíèÿ íà ïðÿìîé òîê â ïîëó-
èçîëÿòîðå ñ p-n-ïåðåõîäîì // Òàì æå.� 1982.� Ò. 16, âûï. 6.�
Ñ. 1059�1062.
20. Çàëåòàåâ Í. Á., Êóëèêîâ Ê. Ì., Íèêèôîðîâ Â. Ï., Ñòàôååâ
Â. È. Âëèÿíèå îñâåùåíèÿ íà ñâîéñòâà S-äèîäîâ èç ãåðìàíèÿ ñ
ïðèìåñüþ çîëîòà // Òàì æå.� 1974.� Ò. 8, âûï. 1� Ñ. 39�44.
21. Âèêóëèí È. Ì., Êóðìàøåâ Ø. Ä., Àíäðååâ Â. À. è äð. Ôî-
òîýëåêòðè÷åñêèå ñâîéñòâà S-äèîäîâ èç ãåðìàíèÿ, ëåãèðîâàííîãî
ðòóòüþ // Òàì æå.� 1979.� Ò. 13, âûï. 3.� Ñ. 460�462.
22. Âèêóëèí È. Ì., Êóðìàøåâ Ø. Ä., Àíäðååâ Â. À. Èíæåê-
öèîííîå óñèëåíèå ïðèìåñíîãî ôîòîòîêà â p-InSb // Òàì æå.�
1981.� Ò. 16, âûï. 5.� Ñ. 990�992.
23. Weber W. H., Ford C. W. Double injection in semicoductors
heavely doped widh deep two-level traps // Sol. St. Electron.� 1970.�
Vol. 13, N 10.� P. 1333�1356.
24. Ìóðûãèí Â. È. Èññëåäîâàíèå íåêîòîðûõ ôîòîýëåêòðè÷å-
ñêèõ ñâîéñòâ ïîëóèçîëèðóþùåãî ôîñôèäà ãàëëèÿ è äèîäíûõ ñòðóê-
òóð íà åãî îñíîâå // ÔÒÏ.� 1973.� Ò. 7, âûï. 4.� Ñ. 858�862.
25. Àíèñèìîâà È. Ä., Ðóäîâîë Ò. Â., Ñòàôååâ Â. È. Èññëåäî-
âàíèå ôîòîýëåêòðè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñòðóêòóð ñ ãåòåðîïåðåõîäîì
p-Ga1-x AlxAs-iGaAs-n-GaAs // Òàì æå.� 1975.� Ò. 9, âûï. 6.�
Ñ. 1145�1147.
26. Ðóäîâîë Ò. Â., Ñòàôååâ Â. È., Ñàèäîâ Ì. Ñ. è äð. Ôîòî-
ýëåêòðè÷åñêèå ñâîéñòâà p-i-n ñòðóêòóð íà îñíîâå âûñîêîîìíûõ
òâåðäûõ ðàñòâîðîâ Ga1-xAlxAs, ëåãèðîâàííûõ íèêåëåì è õðîìîì
// Ðàäèîòåõíèêà è ýëåêòðîíèêà.� 1977.� Ò. ÕÕII, ¹ 7.�
Ñ. 1462�1465.
27. Àíèñèìîâà È. Ä., Ìàìåäîâà À. Å., Ìèõàéëîâ È. È. è äð.
Èññëåäîâàíèå ôîòîýëåêòðè÷åñêèõ ñâîéñòâ n-i-n ñòðóêòóð íà îñ-
íîâå âûñîêîîìíîãî àðñåíèäà ãàëëèÿ // ÔÒÏ.� 1976.� Ò. 10,
âûï. 8.� Ñ. 1159�1160.
28. Ëîñåâ Â. Â., Îðëîâ Á. Ì., Ñòàôååâ Â. È. Ôîòîýëåêòðè÷å-
ñêèå ñâîéñòâà äèîäîâ íà îñíîâå âûñîêîîìíîãî ZnS // Òàì æå.�
1975.� Ò. 9, âûï. 1.� Ñ. 41�45.
29. Àáäóëëàåâ Ã. Á., Çàëåòàåâ Í. Á., Ìàìåäîâà À. Ç., Ñòàôååâ
Â. È. Ôîòîäèîäû è ôîòîðåçèñòîðû íà îñíîâå GaSe // Ðàäèîòåõ-
íèêà è ýëåêòðîíèêà.� 1979.� Ò. XXIV, âûï. 7.� Ñ. 1430�1432.
30. Âèêóëèí È. Ì., Ñòàôååâ Â. È. S-äèîäû // Â ñá.: Ïîëóïðî-
âîäíèêîâûå ïðèáîðû è èõ ïðèìåíåíèå / Ïîä ðåä. ß. À. Ôåäîòî-
âà.� Ì.: Ñîâ. ðàäèî.� 1974.� Âûï. 28.� Ñ. 23�56.
31. Âèëëèñîâ Â. Ï., Âîðîíêîâ Â. Ï., Äèàìàíò Â. È. Ôîòî-
ýëåêòðè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ãåðìàíèåâûõ S-äèîäîâ // ÔÒÏ.�
1976.� Ò. 10, âûï. 7.� Ñ. 1342�1344.
32. Àáðàìÿí Þ. À., Àíèñèìîâà È. Ä., Êàëÿåâà Â. Ï. è äð.
Èíôðàêðàñíûé ðàäèîìåòð íà îñíîâå èíæåêöèîííîãî ôîòîäèîäà
èç àðñåíèäà ãàëëèÿ // ÎÌÏ.� 1978.� ¹ 8.� Ñ. 72�73.
33. Àíèñèìîâà È. Ä., Âèêóëèí È. Ì., Çàèòîâ Ô. À., Êóðìàøåâ
Ø. Ä. Ïîëóïðîâîäíèêîâûå ôîòîïðèåìíèêè.� Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü,
1984.
34. Âèêóëèí È. Ì., Ñòàôååâ Â. È. Ïîëóïðîâîäíèêîâûå äàò-
÷èêè.� Ì.: Ñîâ. ðàäèî, 1975.
35. Êàðàãåîðãèé-Àëêàëàåâ Ï. Ì., Ëåéäåðìàí À. Þ. Ôîòî÷óâ-
ñòâèòåëüíîñòü ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ñòðóêòóð ñ ãëóáîêèìè óðîâ-
íÿìè.� Òàøêåíò: Ôàí, 1981.
36. Ãàñïàðÿí Ô. Â., Àäîìÿí Ç. Í., Àðóòþíÿí Â. Ì. Êðåìíèå-
âûå ôîòîïðèåìíèêè.� Åðåâàí: Èçä-âî Åðåâàíñêîãî óí-òà, 1989.
37. Àáðàìÿí Þ. À., Ãàñïàðÿí Ô. Â., Ìàðòèðîñÿí Ð. Ì. Ïîðî-
ãîâûå õàðàêòåðèñòèêè ôîòîäåòåêòîðîâ, ÈÊ ðàäèîìåòðû è îñíîâ-
íûå ìàòåðèàëû ñîâðåìåííîé ôîòîýëåêòðîíèêè // Åðåâàí: Èçä-âî
Åðåâàíñêîãî óí-òà, 2000.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2007, ¹ 5
13
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÛÅ ÑÐÅÄÑÒÂÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
38. Holl R. N. An analysis of the performanse of termoelectric
devices mode from long lifetime semiconductors // Solid State
Electron.� 1961.� Vol. 2.� P. 115�122.
39. Ìelehy Ì. À. // J. Appl. Phys.� 1962.� Vol. 33.� P. 2100.
40. Billis W. M. Minority carrier termoelectric cooling // Ibid.�
1963.� Vol. 34, N 6.� P. 1648�1649.
41. Ëóêøèåð Ç. Ì., Êîëîìîåö Í. Â. Î âîçìîæíîñòÿõ èíæåêöè-
îííûõ òåðìîýëåìåíòîâ // ÔÒÏ.� 1973.� Ò. 7.� Ñ. 172�176.
42. Ïîíîìàðåíêî Â. Ï., Ñòàôååâ Â. È. Èññëåäîâàíèÿ èíæåê-
öèîííîãî ïåðåíîñà òåïëà â äèîäàõ íà îñíîâå ýïèòàêñèàëüíûõ
ñëîåâ CdxHg1-xTe // Tðóäû ÌÔÒÈ. Ñåð. Ðàäèîòåõíèêà è ýëåêòðî-
íèêà.� 1974.� ¹ 7.� Ñ. 57�61.
43. Ñòàôååâ Â. È., Ïîíîìàðåíêî Â. Ï. Èíæåêöèîííûé ïåðå-
íîñ òåïëà â äèîäàõ èç CdHgTe // II Óêðàèíñêàÿ íàó÷. êîíô. ïî
ôèçèêå ïîëóïðîâîäíèêîâ.� ×åðíîâöû�Âèæíèöà, Óêðàèíà.�
2004.� Ò. 1.� Ñ. 62�63.
44. Ñòàôååâ Â. È. Ïåðåíîñ òåïëà è äðóãèå ÿâëåíèÿ â ñòðóêòó-
ðàõ ñ íåðàâíîâåñíûìè íîñèòåëÿìè // Ìàò-ëû XI Ìåæäóíàð. íàó÷.-
òåõí. êîíô. «Âûñîêèå òåõíîëîãèè â ïðîìûøëåííîñòè Ðîññèè
(ìàòåðèàëû è óñòðîéñòâà ôóíêöèîíàëüíîé ýëåêòðîíèêè è íàíî-
ôîòîíèêè)».� Ìîñêâà, ÌÃÒÓ èì. Í. Ý. Áàóìàíà.� 2005.�
Ñ. 270�275.
45. Òàóö Ä. Ôîòîýëåêòðè÷åñêèå è òåðìîýëåêòðè÷åñêèå ÿâëå-
íèÿ â ïîëóïðîâîäíèêàõ.� Ì.: Èçä-âî èíîñòð. ëèò., 1965.
46. Ñòàôååâ Â. È., Êàðàêóøàí Ý. È. Ìàãíèòîäèîäû. Íîâûå
ïîëóïðîâîäíèêîâûå ïðèáîðû ñ âûñîêîé ÷óâñòâèòåëüíîñòüþ ê
ìàãíèòíîìó ïîëþ.�Ì.: Íàóêà, 1975.
47. Blicher A. Thyristor physics.� New York � Heidelberg �
Berlin: Spriger�Verllag, 1976.
48. Áîâèíà Ë. À., Ñòàôååâ Â. È. Óçêîçîííûå òâåðäûå ðàñòâî-
ðû CdxHg1-õTe // Â êí.: Ôèçèêà ñîåäèíåíèé AIIBVI.� Ì.: Íàóêà,
1986.� Ãë. 8.
49. Áåð÷åíêî Í. Ï., Êðåâñ Â. Å., Ñðåäèí Â. Ã. Ïîëóïðîâîäíè-
êîâûå òâåðäûå ðàñòâîðû è èõ ïðèìåíåíèå (A3B5, ñïðàâî÷íûå òàá-
ëèöû).� Ì.: Âîåíèçäàò, 1982.
50. Pipe K. P., Ram R. I. Bias-dependent Peltier coefficient and
internal cooling in bipolar devices // Phys. Rev. B.� 2002.� Vol. 66.�
P. 125316.
51. Pipe K. P., Ram R. I., Shakouri. Internal termoelectric heating
and cooling in heterostructure diode lasers // Conf. on Lasers and
Electro-Optics.� Baltimore, VD.� 2001.
52. Êàðàêóøàí Ý. È., Ñòàôååâ Â. È. Ìàãíèòîäèîäû // ÔÒÒ.�
1961.� Ò. 3, âûï. 3.� Ñ. 677�686.
53. Karakushan E. I., Stafeev V. I. Magnetodiodes // Colloc. Intern.
Sur les dispositifs Semicond.� Paris.� 1961.� Vol. 1.� P. 789.
54. Ñòàôååâ Â. È., Êàðàêóøàí Ý. È. Ìàãíèòîäèîäû � ïîëó-
ïðîâîäíèêîâûå ïðèáîðû ñ âûñîêîé ìàãíèòî÷óâñòâèòåëüíîñòüþ //
Ë.: ËÄÍÒÏ, 1964.
55. Âîðîáüåâ Ë. Å., Êàðàêóøàí Ý. È., Ñòàôååâ Â. È. Âëèÿíèå
ìàãíèòíîãî ïîëÿ íà ðàñïðåäåëåíèå íîñèòåëåé â òîëùå ìàãíèòî-
äèîäà // ÔÒÒ.� 1963.� Ò. 5, âûï. 4.� Ñ. 982�989.
56. Åãèàçàðÿí Ã. À., Ìíàöêàíÿí Ã. À., Ìóðûãèí Â. È., Ñòà-
ôååâ Â. È. Êðåìíèåâûå ìàãíèòîäèîäû ñ ïîëÿðíîé ÷óâñòâèòåëü-
íîñòüþ ê ìàãíèòíîìó ïîëþ // ÔÒÏ.� 1975.� Ò. 9, âûï. 7.�
Ñ. 1252�1259.
57. Åãèàçàðÿí Ã. À., Ñòàôååâ Â. È. Ìàãíèòîäèîäû, ìàãíèòî-
òðàíçèñòîðû è èõ ïðèìåíåíèå.� Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1987.
58. Âèêóëèíà Ë. Ô., Ãëàóáåðìàí Ì. À. Ôèçèêà ñåíñîðîâ òåì-
ïåðàòóðû è ìàãíèòíîãî ïîëÿ.� Îäåññà: Ìàÿê, 2000.
59. Yamada T. Íîâûé âûñîêî÷óâñòâèòåëüíûé ìàãíèòîðåçèñ-
òèâíûé ýôôåêò â ïîëóïðîâîäíèêàõ / Òð. IX Ìåæäóíàð. êîíô. ïî
ôèçèêå ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ò. II.� Ìîñêâà.� 1968.� Ñ. 711.
60. Arai M., Yamada G. Silicon magnetodiode supplement to
the J. // Jap. Soc. Appl. Phis.� Vol. 40.� P. 93.
61. Êàðàêóøàí Ý. È., Ñòàôååâ Â. È., Øòàãåð À. Ï. Äâóõáàçî-
âûé ìàãíèòîäèîä // Ðàäèîòåõíèêà è ýëåêòðîíèêà.�1964.� Ò. IX,
¹ 11.� Ñ. 1034�1039.
62. Âèêóëèí È. Ì., Âèêóëèíà Ë. Ô., Ñòàôååâ Â. È. Ìàãíèòî-
÷óâñòâèòåëüíûå òðàíçèñòîðû // ÔÒÏ.� 2001.� Ò. 35, âûï. 1.�
Ñ. 3�10.
63. Êîçëîâ À. Â., Êîðîëåâ Ì. À., Ñìèðíîâ Ñ. Þ. è äð. Èññëå-
äîâàíèÿ ìåõàíèçìîâ ïðåîáðàçîâàíèÿ è îòíîñèòåëüíîé ìàãíèòî-
÷óâñòâèòåëüíîñòè òðåõêîëëåêòîðíîãî áèïîëÿðíîãî ìàãíèòî÷óâ-
ñòâèòåëüíîãî òðàíçèñòîðà // Ìèêðîýëåêòðîíèêà.� 2003.� Ò. 32,
¹ 3.� Ñ. 219�225.
64. Ñòàôååâ Â. È. Èññëåäîâàíèå íåêîòîðûõ ñâîéñòâ ãåðìà-
íèÿ ñ ïðèìåñüþ çîëîòà // ÔÒÒ.� 1963.� Ò. 5, âûï. 11.�
Ñ. 3095�3104.
65. Sondayevsky V. P., Stafeev V. I., Karakushan E. I. Study of
germanium doped with Au in strong electric filds // Pros. Inter. Conf.
Phys. Semicond.� Paris.� 1964.� Ð. 481�485.
66. Ñîíäàåâñêèé Â. Ï., Ñòàôååâ Â. È. Èíúåêöèÿ â ïîëóïðî-
âîäíèêàõ ñ ãëóáîêèìè óðîâíÿìè ïðèìåñåé // ÔÒÒ.� 1964.� Ò. 6,
¹ 1.� Ñ. 80�91.
67. Âèëëèñîâ À. À., Âîðîíêîâ Â. Ï., Äèàìàíò Â. Í. Èññëå-
äîâàíèå «äëèííûõ» ãåðìàíèåâûõ äèîäîâ ñ îòðèöàòåëüíûì ñî-
ïðîòèâëåíèåì // Èçâ. âóçîâ ÑÑÑÐ. Ôèçèêà.� 1975.� ¹ 6.�
Ñ. 152�154.
68. Êàçàðèíîâ Ð. Ô., Ñòàôååâ Â. È., Ñóðèñ Ð. À. Îòðèöàòåëü-
íîå äèôôåðåíöèàëüíîå ñîïðîòèâëåíèå â ãåðìàíèè ñ ãëóáîêèìè
óðîâíÿìè ïðè èíæåêöèè íåîñíîâíûõ íîñèòåëåé // ÔÒÏ.� 1967.�
Ò. 1, âûï. 9.� Ñ. 1293�1300.
69. Îñèïîâ Â. Â., Ñòàôååâ Â. È. Ê òåîðèè �äëèííûõ� äèîäîâ
ñ îòðèöàòåëüíûì ñîïðîòèâëåíèåì // Òàì æå.� 1967.� Ò. 1,
âûï. 12.� Ñ. 1795�1804.
70. Âîëêîâ À. Ô., Êîãàí Ø. Ì. Î âîçíèêíîâåíèè íåîäíîðîä-
íîãî ðàñïðåäåëåíèÿ òîêà â ïîëóïðîâîäíèêàõ ñ îòðèöàòåëüíîé äèô-
ôåðåíöèàëüíîé ïðîâîäèìîñòüþ // ÆÝÒÔ.� 1967.� Ò. 52, ¹ 6.�
Ñ. 1647.
71. Àëåêñååâ Ì. Å., Âàðëàìîâ È. Â., Ïîëòàðàöêèé Ý. À., Ñîí-
äàåâñêèé Â. Ï. Íåêîòîðûå ñâîéñòâà øíóðà òîêà â äèîäíûõ ñòðóê-
òóðàõ íà îñíîâå ïîëóïðîâîäíèêîâ ñ ãëóáîêèìè óðîâíÿìè //
ÔÒÏ.� 1969.� Ò. 3, âûï. 12.� Ñ. 1787�1802.
72. Àìèðõàíîâ À. Â., Ãëàäêîâ Â. Í., Ðûáàëü÷åíêî Â. È. è äð.
Èíòåãðàëüíûå àêòèâíûå ïåðåäàþùèå ëèíèè ñèãíàëîâ íà îñíîâå
ôóíêöèîíàëüíûõ ýëåìåíòîâ // Â êí.: Ôóíêöèîíàëüíûå ìèêðîýëåê-
òðîííûå óñòðîéñòâà è èõ ýëåìåíòû.� Òàãàíðîã: Èçä-âî ÒÐÒÈ.�
1974.� Âûï. 2.� Ñ. 10�17.
73. Ñòàôååâ Â. È., Êîìàðîâñêèõ Ê. Ô., Ôóðñèí Ã. È. Íåéðèñ-
òîðíûå è äðóãèå ôóíêöèîíàëüíûå ñõåìû ñ îáúåìíîé ñâÿçüþ.�
Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1981.
74. Åëåîíñêèé Â. Ì., Ìóðûãèí Â. È., Ñòàôååâ Â. È. Íåéðèñ-
òîðû // Ýëåêòðîííàÿ òåõíèêà. Ñåð. Ìèêðîýëåêòðîíèêà.� 1967.�
Âûï. 7.� Ñ. 22�38.
75. Çîëîòàðåâ Þ. Ã., Ñòàôååâ Â. È. Îñíîâû íåéðèñòîðíîé
ñõåìîòåõíèêè // Òàì æå.� 1969.� Âûï. 1.� Ñ. 17�24.
76. Çîëîòàðåâ Â. Ô. Áåçâàêóóìíûå àíàëîãè òåëåâèçèîííûõ
òðóáîê.� Ì.: Ýíåðãèÿ, 1972.
77. Çîëîòàðåâ Å. Á., Êîìàðîâñêèõ Ê. Ô., Ñòàôååâ Â. È. Ïðî-
ñòûå ëîãè÷åñêèå ñõåìû íà S-ýëåìåíòàõ // Ìèêðîýëåêòðîíèêà.�
1974.� Ò. 3, âûï. 2.� Ñ. 115�122.
78. Âîëîäèí Å. Á., Çîëîòàðåâ Â. È., Çîëîòàðåâ Þ. Ã. è äð. Ôóíê-
öèîíàëüíûå ëîãè÷åñêèå ñõåìû íà S-ýëåìåíòàõ // Òàì æå.�
Ñ. 123�131.
79. Àìèðõàíîâ À. Â., Ðûáàëü÷åíêî Â. È., Ñòàôååâ Â. È., Ôóð-
ñèí Ã. È. Ëîãè÷åñêèå ñõåìû íà n-p-i-ñòðóêòóðàõ ñ îòðèöàòåëü-
íûì ñîïðîòèâëåíèåì // Òàì æå.� Ñ. 132�141.
80. Àðóòþíÿí Â. Ì. Ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà è ôóíêöèîíàëü-
íûå ñâÿçè ñòðóêòóð èç êðåìíèÿ, êîìïåíñèðîâàííîãî öèíêîì //
Ìèêðîýëåêòðîíèêà.� 1982.� Ò. 11, âûï. 6.� Ñ. 539�550.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-52867 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2225-5818 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:32:03Z |
| publishDate | 2007 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Стафеев, В.И. 2014-01-08T17:50:35Z 2014-01-08T17:50:35Z 2007 Электронные приборы на основе полуизоляторов / В.И. Стафеев // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2007. — № 5. — С. 3-13. — Бібліогр.: 80 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52867 Рассмотрены физические явления в полуизоляторах и приборы на их основе. Проведен анализ работ в этой области за последние сорок лет. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Электронные средства: исследования, разработки Электронные приборы на основе полуизоляторов Електронні прилади на основі напівізоляторів Electronic devices on the basis of semiinsulating crystal Article published earlier |
| spellingShingle | Электронные приборы на основе полуизоляторов Стафеев, В.И. Электронные средства: исследования, разработки |
| title | Электронные приборы на основе полуизоляторов |
| title_alt | Електронні прилади на основі напівізоляторів Electronic devices on the basis of semiinsulating crystal |
| title_full | Электронные приборы на основе полуизоляторов |
| title_fullStr | Электронные приборы на основе полуизоляторов |
| title_full_unstemmed | Электронные приборы на основе полуизоляторов |
| title_short | Электронные приборы на основе полуизоляторов |
| title_sort | электронные приборы на основе полуизоляторов |
| topic | Электронные средства: исследования, разработки |
| topic_facet | Электронные средства: исследования, разработки |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/52867 |
| work_keys_str_mv | AT stafeevvi élektronnyepriborynaosnovepoluizolâtorov AT stafeevvi elektronnípriladinaosnovínapívízolâtorív AT stafeevvi electronicdevicesonthebasisofsemiinsulatingcrystal |