Солітонний генератор

Реферат: UA 106944 U UA 106944 U 5 Корисна модель належить до електроніки і може бути використана у виготовленні солітонних генераторів для ліній зв'язку та інформаційних систем. Існуючі солітонні генератори та фільтри виготовляються на основі надґраткових напівпровідникових матеріалів AlxGa1-xAs/GaAs [1, 2]. Можливість генерування електромагнітних солітонів в такому матеріалі забезпечується тим, що даний матеріал має шарувату структуру і його електронний спектр описується моделлю Фіваза [3]:    k| |, k1  h2k| |2 2m*  1  cos ak   , (1) В цій формулі k | | , k  - відповідно складові хвильового вектора у площині шарів та 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 перпендикулярно до них, m* - ефективна маса електрона у площині шарів,  - напівширина вузької мінізони, яка визначає рух електрона у напрямку, перпендикулярному до шарів, a віддаль між трансляційно еквівалентними шрами. Якщо вектор напруженості електричного поля в електромагнітній хвилі спрямований паралельно осі надґратки, тобто перпендикулярний до шарів, то проходження електромагнітної хвилі через таку надґратку описується синус-рівнянням Гордона, яке має солітонний розв'язок. Суттєвим недоліком таких генераторів є те, що технологія виготовлення відповідних надґраткових напівпровідникових матеріалів на основі системи Аl-Ga-As є досить складною. Із відомих аналогів найбільш близькими за характеристиками є описані в [1, 2] генератори та фільтри на основі системи Al-Ga-As. Властивості відповідних надґраткових напівпровідникових матеріалів добре вивчені і вони вважаються найбільш стабільними. Недоліком генераторів з таких матеріалів є їх висока вартість, що не дозволяє розгорнути їх широке виробництво. Тому актуальною є задача пошуку більш доступних надґраткових напівпровідникових матеріалів. Поставлена задача вирішується корисною моделлю тим, що для солітонних генераторів пропонується використовувати шаруватий матеріал, хімічний склад якого відповідає формулі PbSb2Te4. У праці [4] цей матеріал пропонується використовувати як термоелектричний, але саме анізотропія його електропровідності та термоЕРС дає підстави вважати, що електронний спектр такого матеріалу описується моделлю Фіваза. Обґрунтування цього твердження дано у монографії [5]. Однак кількість легуючих домішок у цьому матеріалі повинна регулюватись так, щоб не лише електропровідність, а й термоЕРС цього матеріалу у напрямку, перпендикулярному до шарів, була істотно меншою, ніж у площині шарів. Це необхідно для стабілізації солітонів і попередження їх розпаду внаслідок іонізації домішок, які впроваджуються між шарами [6]. Відповідність критерію "новизна" запропонованому солітонному генератору забезпечує та обставина, що в існуючому на момент подання заявки рівні техніки відсутній об'єкт, який співпадає за сукупністю ознак з об'єктом, що заявляється. З існуючого рівня техніки також не випливає однозначна можливість створення стабільно працюючого солітонного генератора на основі PbSb2Te4 без оптимізації цього матеріалу за концентрацією легуючих домішок. До такого висновку нас привели результати виконання пошуку та аналізу патентної і науково-технічної інформації та значного об'єму теоретико-фізичних досліджень. Промислове застосування запропонованого матеріалу більш просте, ніж застосування традиційних надґраткових напівпровідникових матеріалів. Виготовлення запропонованих солітонних генераторів можливе на існуючих підприємствах електронної промисловості. Джерела інформації:: 1. Басс Ф.Г., Булгаков Α.Α., Тетервов А.П. Высокочастотные свойства полупроводников со сверхрешетками. - Μ.: Наука, 1989. – 288 с. 2. Крючков С.В., Попов К.А. О возможности солитонного фильтра на основе квантовой сверхрешетки. //ΦΤП. - 1996. -Т. 30, вып. 12. - С. 2168-21 72. 3. Fivaz R.F. Theory of layered structures. //J. Phys. Chem. Solids. - 1967. - Vol. 28, No 5. - P. 839-845. 4. Житинская Μ.Κ., Немов С.Α., Шелимова Л.Ε., Свечникова Т.Е., Константинов П.П. Анизотропия термоЭДС слоистого соединения PbSb2Te4. //ФТП. - 2008. - Т. 50, вып. 1 - С. 8-10. 5. Gorskyi P.V. Layered structure effects as realization of anisotropy in magnetic, galvanomagnetic and thermoelectric phenomena. - New York: Nova Publishers. - 2014. – 352 p. 6. Крючков С.В. Ионизация примесных центров в полупроводниковой квантовой сверхрешетке нелинейными электромагнитными волнами //ФТП. - 1998. - Т. 32, № 3 - С. 334337. 1 UA 106944 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Солітонний генератор, в якому як напівпровідниковий матеріал з надґраткою використовують матеріал, хімічний склад якого відповідає формулі PbSb2Te4, причому кількість легуючих домішок у матеріалі регулюють так, щоб електропровідність і термоЕРС матеріалу у напрямку, перпендикулярному до шарів, була меншою, ніж у площині шарів. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2