Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Імпульсний лавинно-пролітний діод, який складається з кремнієвої мезаструктури типу р+ - р - n - n+, до протилежних сторін якої сформовані низькоомні контактні системи, до сторони р+ створений інтегральний тепловід визначеної товщини і форми, проміжні і контактуючі шари до сторін р+ та n+, які забезпечують приєднання до зовнішніх електричних виводів, корпуса з діелектричного матеріалу у вигляді циліндричної порожнистої втулки з металізованими плоскими поверхнями, в якій вісесиметрично, за допомогою диска, плющини та тримача закріплена кремнієва мезаструктура з контактами та тепловідводом, який відрізняється тим, що діаметр інтегрального тепловідводу DT дорівнює діаметру діелектричного корпусу DK, при цьому нижня частина діелектричного корпусу вісесиметрично закріплена в глухому отворі певної глибини h тримача у вигляді тіла обертання, та глибина h визначається співвідношенням:

h £ hM+hT,

де:

hM - висота кремнієвої мезаструктури, з контактними системами, мм;

hT - товщина інтегрального тепловідводу з шаром низькотемпературного контактуючого припою, мм.

2. Імпульсний лавинно-пролітний діод за п. 1, який відрізняється тим, що інтегральний тепловідвід з'єднаний з дном глухого отвору тримача за допомогою низькотемпературного припою.

Текст

Реферат: + + Імпульсний лавинно-пролітний діод складається з кремнієвої мезаструктури типу р - р - n - n , + до протилежних сторін якої сформовані низькоомні контактні системи, до сторони р створений + інтегральний тепловід визначеної товщини і форми, проміжні і контактуючі шари до сторін р та + n , які забезпечують приєднання до зовнішніх електричних виводів, корпуса з діелектричного матеріалу у вигляді циліндричної порожнистої втулки з металізованими плоскими поверхнями, в якій вісесиметрично, за допомогою диска, плющини та тримача закріплена кремнієва мезаструктура з контактами та тепловідводом. Діаметр інтегрального тепловідводу DT дорівнює діаметру діелектричного корпусу DK. UA 71701 U (12) UA 71701 U UA 71701 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель, що заявляється, належить до напівпровідникової НВЧ електроніки і може бути використана в розробці і виробництві потужних імпульсних джерел випромінювання в мікрохвильовому діапазоні частот. Лавинно-пролітний діод (ЛПД) є одним з найпоширеніших активних елементів при створенні генераторів когерентних коливань, генераторів шуму, підсилювачів сантиметрового і міліметрового діапазонів довжин хвиль та інших НВЧ пристроїв. Пристрої на основі імпульсних ЛПД успішно використовуються в радарах пошуку, виявлення та супроводу ракет, системах управління вогнем, радіовибухачах бойових частин, висотомірах, системах радіоелектронної протидії, сенсорах реактивних снарядів, обладнанні для контролю за лініями зв'язку та в системах космічного зв'язку. Перелічені системи надійно працюють в різних атмосферних умовах - туману, імли, диму та пилу. Генератори на ЛПД в міліметровому діапазоні довжин хвиль забезпечують більшу вихідну потужність, ніж генератори на діоді Ганна, особливо в імпульсному режимі роботи, що дає змогу успішно їх використовувати як когерентні джерела середньої і великої потужності. + + Відомі імпульсні ЛПД на основі дводрейфової кремнієвої мезаструктури типу р - р - n - n , які працюють в міліметровому діапазоні довжин хвиль і які мають незначну вагу, невеликі габарити, низьку ціну та високу надійність. [Kunо Н. J. Solid-state millimeter-wave sources and combiners // Microwave J.-1981. - № 6. - pp. 21-22, 28, 30, 32, 34, 48, 50-52, 56, 58-62], [Kurisu K. L. Ngean Y. С Kagiwada R. S. Hybridized pulsed mm-wave sources. // Microwave J.-1985. № 6. - pp. 125-126, 128, 130-134, 136, 138-140.]. В імпульсному режимі розглянуті двопролітні ЛПД продемонстрували такі типові параметри: Робоча частота - 95 ГГц. Вихідна потужність - 10 Вт. Коефіцієнт корисної дії перетворення - 5 %. Максимальна температура переходу - 250 °C. Тривалість імпульсу - 100 нc. Тривалість спаду/зростання імпульсу - 15 нc. Частота повтору імпульсу - 50 кГц. З переходом у більш високочастотний діапазон ці імпульсні ЛПД дали змогу одержати таку вихідну потужність: 130 ГГц - 6,5 Вт; 140 ГГц - 5,6 Вт; 220 ГГц - 1 Вт; 240 ГГц - 620 мВт. Вказані технічні результати були досягнуті при тривалості імпульсу 50-100 нc. При збільшуванні тривалості імпульсу пік вихідної потужності зменшувався. Незважаючи на задовільні технічні характеристики при роботі розглянутих ЛПД в режимі коротких імпульсів (tu hM+hT збільшується часткова паразитна "ємність до плющини до контакту n - тримач", що приводить до неконтрольованого збільшення повного імпедансу приладу. В свою чергу, це не дає змогу одержати максимальну коливальну потужність в заданому діапазоні робочих частот. Відомо, що максимальна потужність ЛПД обмежена розігрівом активної дільниці до температури > 200 °C. Різка залежність теплопровідності кремнію від температури відображається в зміні питомого теплового опору від терміну дії імпульсу струму живлення, як показано на кресленні, фіг. 5. Криві 1, 2, 3 одержані при різних товщина активного шару і дають змогу оцінити мінімальний тепловий опір мезаструктури в режимі коротких імпульсів (tu 100 питомий опір практично не залежить від Q, що відповідає наближенню режиму імпульсного живлення до режиму поодиноких імпульсів. Одержані залежності т=f(tu, Q) на фіг. 5 та фіг. 6 дають змогу знайти оптимальні режими живлення імпульсних ЛПД, при яких забезпечується допустимий перегрів активного шару та максимальна коливальна потужність, яка віддається в узгоджене навантаження. Варіант виконання імпульсного ЛПД, який має заявлені суттєві ознаки, показані на + + схематичному кресленні фіг. 4. Кремнієва мезаструктура 1, з контактними системами до р та n сторін, та інтегральним тепловідводом 2 вісесиметрично розміщена в діелектричному корпусі 3. + Гнучка плющина 4, яка має мінімальні ємність та індуктивність з'єднує контакт n з кришкою приладу 5. Імпульсний ЛПД в діелектричному корпусі при допомозі низькотемпературної пайки закріплений в глухому отворі тримача 6. Згідно з заявленим технічним рішенням була виготовлена партія імпульсних ЛПД, які були використані в розробках імпульсних генераторів та підсилювачах на робочих частотах 92-96 ГГц. При коефіцієнті корисної дії (ККД) = (3-4) %, тривалості tИ = (80-150) нс, шпаруватості Q = 200-300, вихідна потужність досягала 10 Вт. Вказані параметри були одержані при струмі живлення ІР = (10-15) А. Середній термін безвідмовної роботи імпульсних ЛПД становив  1000 годин. 60 3 UA 71701 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ + 5 10 15 20 1. Імпульсний лавинно-пролітний діод, який складається з кремнієвої мезаструктури типу р - р + + n - n , до протилежних сторін якої сформовані низькоомні контактні системи, до сторони р створений інтегральний тепловід визначеної товщини і форми, проміжні і контактуючі шари до + + сторін р та n , які забезпечують приєднання до зовнішніх електричних виводів, корпуса з діелектричного матеріалу у вигляді циліндричної порожнистої втулки з металізованими плоскими поверхнями, в якій вісесиметрично, за допомогою диска, плющини та тримача закріплена кремнієва мезаструктура з контактами та тепловідводом, який відрізняється тим, що діаметр інтегрального тепловідводу DT дорівнює діаметру діелектричного корпусу D K, при цьому нижня частина діелектричного корпусу вісесиметрично закріплена в глухому отворі певної глибини h тримача у вигляді тіла обертання, та глибина h визначається співвідношенням: h  hM+hT, де: hM - висота кремнієвої мезаструктури, з контактними системами, мм; hT - товщина інтегрального тепловідводу з шаром низькотемпературного контактуючого припою, мм. 2. Імпульсний лавинно-пролітний діод за п. 1, який відрізняється тим, що інтегральний тепловідвід з'єднаний з дном глухого отвору тримача за допомогою низькотемпературного припою. 4 UA 71701 U 5 UA 71701 U 6 UA 71701 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Pulse avalanche diode

Автори англійською

Boltovets Mykola Sylovych, Basanets Volodymyr Vasyliovych, Veremiichenko Heorhii Mykytovych, Krytska Tetiana Volodymyrivna, Marunenko Yurii Volodymyrovych, Ryzhov Mykola Ihorovych, Zorenko Oleksandr Voltovych

Назва патенту російською

Импульсный лавинно-пролетный диод

Автори російською

Болтовец Николай Силович, Басанец Владимир Васильевич, Веремийченко Георгий Никитович, Крицкая Татьяна Владимировна, Маруненко Юрий Владимирович, Рижков Николай Игоревич, Зоренко Александр Вольтович

МПК / Мітки

МПК: H01L 29/864, H01L 29/00

Мітки: діод, лавинно-пролітний, імпульсний

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/9-71701-impulsnijj-lavinno-prolitnijj-diod.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Імпульсний лавинно-пролітний діод</a>

Подібні патенти