Тонкий диэлектрик
Cтраница 3
Одноэлектронный транзистор, предложенный К. К.Лихаревым и Д.В.Авериным, состоит из двух последовательно включенных туннельных переходов. Туннелирование отдельных электронов контролируется кулоновской блокадой, которая управляется потенциалом, приложенным к активной области транзистора, расположенной между двумя прослойками тонкого диэлектрика. В перспективе такая структура может изменять свое состояние ( 0 или 1) под действием одного электрона. [31]
При низких рабочих напряжениях приходится отклоняться от оптимального значения тгкр и применять диэлектрик, составленный всего из трех или даже из двух слоев; при этом Еар снижается и для сохранения нужного запаса электрической прочности приходится снижать величину Ера5 по сравнению с конденсаторами высокого напряжения. Переход от применения фольговых обкладок к металлизации диэлектрика, обеспечив / ающий свойство самовосстановления при пробое ( § 22), позволяет использовать тонкий диэлектрик в один слой и оказывается особенно выгодным при изготовлении конденсаторов низкого напряжения. [32]
Можно полагать, что зависимость, выраженная формулой ( 132), свойственна не только бумажным конденсаторам, но распространяется и на другие типы конденсаторов с тонким диэлектриком; очевидно, что при этом значения коэффициентов А ж В изменяются в соответствии с изменением типа диэлектрика. [33]
Электрическое поле, в котором ионы движутся к поверхности, пропорционально заряду Qi. Увеличение этого заряда увеличивает эффективность нейтрализатора. Если расстояние между тонким диэлектриком и металлическим листом мало, емкость С2 возрастает и добиться увеличения заряда Qi можно лишь путем увеличения емкости С. Другими словами, необходимо нейтрализатор максимально приблизить к нейтрализуемой поверхности. [35]
 |
Зависимость пробивного напряжения и пробивной напряженности твердого диэлектрика от толщины. а - однородное поле. б - неоднородное поле. [36] |
Однако при снижении толщины диэлектрика до очень малых значений возникает опасность появления в нем слабых мест - участков с резко сниженной электрической прочностью. При толщине диэлектрика порядка нескольких микрон попадание в него металлической или угольной пылинки может уже создать сквозное короткое замыкание. Слабыми местами могут также являться сквозные отверстия в тонком диэлектрике. Наличие слабых мест мало заметно при испытании образцов диэлектрика малой площади, особенно при небольшом числе испытуемых образцов, но в конденсаторах при большой площади обкладок оказывается весьма опасным. [37]
Для изготовления печатных плат, используемых в электронике, в низковольтном аппарато - и приборостроении, а также для якорей электродвигателей малой мощности применяют фольгированные гетинакс и стеклотекстолит. Это - слоистые пластики, облицованные с одной или двух сторон медной оксидированной фольгой, наносимой при прессовании собранных пакетов пропитанной бумаги или стеклоткани с применением клея. В некоторых случаях используется хромированная фольга, а в фолыированных тонких диэлектриках на основе стеклоткани иногда применяется никелевая фольга. Фольгированный гетинакс выпускается нескольких марок толщиной от 1 0 до 3 0 мм. [38]
Для изготовления печатных плат, используемых в электронике, в низковольтном аппарато - и приборостроении, а также для якорей электродвигателей малой мощности применяют фольгированные гетинакс и стеклотекстолит. Это - слоистые пластики, облицованные с одной или двух сторон медной оксидированной фольгой, наносимой при прессовании собранных пакетов пропитанной бумаги или стеклоткани с применением клея. В некоторых случаях используется хромированная фольга, а в фольгированных тонких диэлектриках на основе стеклоткани иногда применяется никелевая фольга. Фольгированный гетинакс выпускается нескольких марок толщиной от 1 0 до 3 0 мм. [39]
Устройство прибора со встроенным каналом схематически представлено на рис. 6.2. Основой служит пластинка слаболегированного кремния с электропроводностью р-типа. Области стока и истока обладают электропроводностью я - типа. Их соединяет узкая слаболегированная область кремния с электропроводностью и-типа - встроенный канал. Затвор представляет собой металлический слой, изолированный от канала тонким диэлектриком. [40]
В вычислительных устройствах, ракетостроении и авиационной промышленности все шире применяются многослойные и гибкие печатные платы. В печатных платах применяют медную электролитическую фольгу толщиной 30 - 50 мкм; диэлектриками служат листовые полимерные материалы, стеклопластики, эпоксидно-фенольные смолы и др. Для улучшения адгезии перед склеиванием с диэлектриком фольгу оксидируют и искусственно создают на стороне, обращенной к подложке, повышенную шероховатость. В процессе горячего прессования в фоль-гированном диэлектрике возникают внутренние напряжения из-за разности температурных коэффициентов расширения металла и подложки, что приводит к короблению плат при стравливании неработающих участков фольги. Особенно сильно это проявляется при большой толщине фольги и тонком диэлектрике. [41]
 |
Схема включения полевого транзистора. [42] |
Транзисторы МДП с изолированным затвором ( со структурой металл - диэлектрик - полупроводник) и МОП ( со структурой металл - оксид - полупроводник) имеют один или несколько затворов, электрически изолированных от токопроводящего канала, который может быть встроенным или индуцированным. В приборах со встроенным каналом К ( рис. 71) основой служит пластинка слаболегированного кремния р-типа проводимости. Области стока С и истока И, обладающие проводимостью п - типа, соединены встроенным каналом - узкой слаболегированной областью кремния проводимостью n - типа. Затвор 3 представляет собой металлический слой, изолированный от канала тонким диэлектриком. [43]
В двухтактных ПЗС направленное перемещение зарядовых пакетов обеспечивается за счет более сложной - асимметричной - структуры элементов. Рассмотрим устройство и принцип действия двухтактных ПЗС. В структуре со ступенчатым диэлектриком ( рис. 11.10) под затвором каждого элемента слева расположен более толстый слой диоксида кремния, поэтому при поступлении на затвор напряжения высокого уровня образуется асимметричная потенциальная яма, конфигурация которой обеспечивает направленное перемещение зарядовых пакетов слева направо. Более мелкая потенциальная яма воспринимает зарядовый пакет из предыдущего элемента в начальной части тактового импульса, затем этот пакет перемещается в более глубокую потенциальную яму. Таким образом, в данной структуре под каждым затвором на участках с более толстым диэлектриком в полупроводнике образуется потенциальный барьер для электронов. Этот барьер препятствует зарядовому пакету, хранимому под более тонким диэлектриком, двигаться в обратном направлении. [44]
Новым типом конденсатора с уменьшенной толщиной диэлектрика является фольгово-керамический конденсатор. При его изготовлении используется шликер, полученный из обожженной и размолотой керамики заданного состава, с жидкой алюмофосфатной связкой. Используются гребенки двух размеров, с более узкими и более широкими зубцами, которые после нанесения покрытия складываются в стопки с чередованием широких и узких зубцов. Зажатые стопки подвергаются нагреву для спекания. Необходимая температура нагрева определяется составом минеральной связки и лежит ниже температуры плавления алюминия, что позволяет использовать обкладки из алюминиевой фольги. Эта технология позволяет снизить толщину диэлектрика до 10 - 15 мкм. Конденсаторы этого типа были созданы как высокочастотный тип конденсатора с малым tg б и стабильной емкостью; в связи с этим в них не использованы массы с высокой е, что ограничивает возможность получения высоких значений суд даже при тонком диэлектрике. [45]
Страницы: 1 2 3 4