S-диод
Cтраница 3
Рассмотренный выше механизм отрицательного сопротивления является в большинстве случаев основным для S-диодов на основе высокоомных полупроводников. [31]
Как, отмечалось в § 6.10 на примере фотоприемников, в S-диодах действует механизм внутреннего усиления любого изменения концентрации носителей заряда ( а также их i, т) за счет перераспределения напряжения между р - - переходом и базой. Следовательно, чувствительность S-тензодиодов может быть значительно выше, чем диодов других типов и тензорезисторов. Наглядным примером этого является S-тензодиод из кремния, компенсированного золотом. [32]
При подаче на вход положительного импульса, как только напряжение на первом S-диоде превысит значение напряжения включения, он включится и р - контакт начнет инжектировать в базу дырки. Эти дырки диффундируют в базе ко второму S-диоду. Рабочая точка при этом оказывается на участке отрицательного сопротивления. S-диод включается и напряжение на нем падает. S-диод находится во включенном состоянии до тех пор, пока подключенный к нему конденсатор не разрядится. [33]
Изложены основы схемотехники и принципы построения логических и других схем на базе S-диодов и связанных по объему S-диодпых структур. Описаны нейроноподобные активные линии - нейристоры, триггеры, основные логические схемы и некоторые узлы устройств вычислительной техники. Описаны основные достоинства этого нового направления полупроводниковой электроники, к числу которых относится простота резервирования, обеспечивающая существенно большую надежность, большая технологичность в создании больших интегральных схем и некоторые другие. [34]
В зависимости от свойств исходного кремния, легирующего элемента, технологии изготовления основные параметры S-диодов могут различаться на несколько порядков. В таблице приведены основные параметры диодов с примесью Zn, Аи или S при комнатной температуре. При изменении температуры параметры также изменяются, поэтому для получения воспроизводимых результатов необходима стабилизация температуры. [35]
Величина нагрузочного сопротивления и напри жение источника питания выбираются таким образом, чтобы нагрузочная линия пересекала вольт-амперную характеристику S-диода в одной точке на участке до включения. [36]
При работе в схеме генератора релаксационных колебаний роль S-диода сводится к том /, что когда напряжение на конденсаторе падает до Уор, S-диод замыкает его, а когда напряжение на конденсаторе падает до Vo - размыкает. Так как tP C Т, а индуктивность S-диода эффективно проявляется лишь на участке отрицательного сопротивления, то при работе в схеме релаксационного генератора индуктивность S-диода практически не проявляется. Для использования индуктивности S-диода необходимо, чтобы большую часть периода колебаний рабочая точка находилась на участке отрицательного сопротивления. Простейшим способом осуществления этого является уменьшение величины емкости. При дальнейшем уменьшении емкости точка е смещается ближе к в. При некоторой величине емкости рабочая точка весь период находится на участке отрицательного сопротивления и индуктивность S-диода действует также в течение всего периода. В этом случае индуктивность S-диода, его отрицательное сопротивление и внешняя емкость образуют колебательный контур, колебания в котором могут быть гармоническими. Очевидно, с ростом емкости форма колебаний изменяется от гармонической к релаксационной. [37]
В S-диодах свет может изменять как концентрацию носителей в базовой области, так и параметры, определяющие их распределение: время жизни, биполярную подвижность носителей и др. Поскольку эти величины очень сильно влияют на ток, то на основе S-диодов возможно создание высокочувствительных приемников излучения в области как собственного, так и примесного поглощения. [38]
S-диод может применяться в качестве индуктивного элемента, величина индуктивности которого зависит от тока. На участке ОС S-диод имеет индуктивный характер реактивности. Для образования эквивалента колебательного контура к диоду достаточно подключить внешнюю емкость. [39]
 |
Схема нейристора на S-диодах. С - накопительная емкость. [40] |
S-диоды, связанные по объему разрешающими связями и допускающие запрещающую связь, обладают логической полнотой, так же, как и нейристоры, поэтому на основе связанных по объему дискретных S-диодов возможно построение любых логических схем. Такие схемы, по сравнению с ней-ристорными, обладают рядом достоинств: занимают меньшие размеры, потребляют меньшую мощность, более гибки. Однако наиболее существенным достоинством является возможность реализации на одной пластине полупроводника достаточно сложного функционального узла, полностью изготавливаемого в едином технологическом цикле: со всеми резисторами и соединениями. [41]
Для перевода схемы из одного состояния п другое, например, из / в 3, необходимо подать импульс напряжения AUивкл - U. Для работы S-диода в режиме переключения необходимо, чтобы выполнялось условие Rir, а Е было таким, чтобы нагрузочная линия пересекала ВАХ диода в трех точках. Таким образом, S-диоды могут успешно выполнять функции переключателей. Для применения в ЭВМ можно изготовлять матрицы из таких диодов, что позволит значительно уменьшить вес и габариты ЭВМ. Однако для этого еще требуется работа в направлении уменьшения времени переключения S-диодов. [42]
Для получения отрицательного сопротивления необходимо выполнение условия [ х ( 7Э Т бб) / э ] 1 что достигается простым увеличением / ББ. Следовательно, в отличие от S-диода условие сверхлинейного роста проводимости базы с увеличением тока для ОТ не требуется и для его изготовления можно использовать любой полупроводник с достаточно большим значением LnzV, например германий или кремний. [43]
При подаче на вход положительного импульса, как только напряжение на первом S-диоде превысит значение напряжения включения, он включится и р - контакт начнет инжектировать в базу дырки. Эти дырки диффундируют в базе ко второму S-диоду. Рабочая точка при этом оказывается на участке отрицательного сопротивления. S-диод включается и напряжение на нем падает. S-диод находится во включенном состоянии до тех пор, пока подключенный к нему конденсатор не разрядится. [44]
При работе в схеме генератора релаксационных колебаний роль S-диода сводится к том /, что когда напряжение на конденсаторе падает до Уор, S-диод замыкает его, а когда напряжение на конденсаторе падает до Vo - размыкает. Так как tP C Т, а индуктивность S-диода эффективно проявляется лишь на участке отрицательного сопротивления, то при работе в схеме релаксационного генератора индуктивность S-диода практически не проявляется. Для использования индуктивности S-диода необходимо, чтобы большую часть периода колебаний рабочая точка находилась на участке отрицательного сопротивления. Простейшим способом осуществления этого является уменьшение величины емкости. При дальнейшем уменьшении емкости точка е смещается ближе к в. При некоторой величине емкости рабочая точка весь период находится на участке отрицательного сопротивления и индуктивность S-диода действует также в течение всего периода. В этом случае индуктивность S-диода, его отрицательное сопротивление и внешняя емкость образуют колебательный контур, колебания в котором могут быть гармоническими. Очевидно, с ростом емкости форма колебаний изменяется от гармонической к релаксационной. [45]
Страницы: 1 2 3 4