УДК 53.072
Т.Г. Меньшикова, И.А. Богданов
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СБОРОЧНЫХ ОПЕРАЦИЙ НА ПАРАМЕТРЫ ДИОДОВ ШОТТКИ
Диоды Шоттки – это тип полупроводниковых диодов, имеющий важное преимущество: их прямое падение напряжения существенно меньше, чем у обычных кремниевых диодов с p-n- переходом.
Диоды Шоттки имеют множество полезных применений – от выпрямления, формирования сигналов и коммутации до логических вентилей TTL и CMOS, в основном из-за их низкой мощности и высокой скорости переключения. Логические вентили TTL Шоттки идентифицируются буквами LS, появляющимися в их коде схемы логического элемента.
Диоды с p-n-переходом формируются путем соединения полупроводникового материала p-типа и n-типа, что позволяет использовать их в качестве выпрямительного устройства, и известно, что при прямом смещении область обеднения значительно уменьшается, позволяя току течь через нее в прямом направлении, а при обратном смещении область истощения увеличивается, блокируя прохождение тока.
Смещение p-n-перехода с использованием внешнего напряжения для прямого или обратного смещения уменьшает или увеличивает соответственное сопротивление барьера перехода.
20
УДК 538.975
Т.В. Свистова, С.И. Дуплякина
ИССЛЕДОВАНИЕ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГЕТЕРОСТРУКТУР НА ОСНОВЕ ОКСИДА МЕДИ
С недавнего времени энергетика столкнулась с ситуацией истощения запасов мировой сырьевой базы (минерального и органического топлива). В связи с этим энергетика начинает обращать внимание на альтернативные (возобновляемые) источники энергии. Когда говорят об энергетике, в особенности, базирующейся на возобновляемых источниках (альтернативной энергетике), то первое что упоминают – это солнечную энергетику.
Солнечная энергетика является не только неиссякаемым, но и безальтернативным выбором для человечества, так как использование твердого и жидкого топлива, либо природного газа негативно сказывается на экологии. К наиболее успешным направлениям развития солнечной энергетики относится использование гетероструктур. Основные преимущества солнечных элементов на основе металлооксидных пленок: возможность использования распространенных материалов, не требующих высокого уровня чистоты, недорогое оборудование, простота изготовления структуры, эксплуатация солнечных элементов в широком диапазоне температур, низкая токсичность производства.
Цель работы - исследование фотоэлектрических свойств гетероструктур на основе оксида меди, как перспективных структур для создания солнечных элементов.
Исследуемые гетероструктуры были синтезированы на стеклянных подложках. Первый слой n-SnO2 наносился на разогретую подложку методом спрей-пиролиза. Второй слой n-ZnO был так же создан методом спрей-пиролиза. Третий слой Cu2O наносился методом электролитического осаждения. Режимы электролитического осаждения: плотность тока 2 и 4 мА/см2, время нанесения 5, 10 и 20 мин.
Проведены измерения электрофизических характеристик гетероструктур, таких как: вольт-амперная характеристика, люксамперная характеристика и вольт-фарадная характеристика.
21
УДК 539.67
Р.В. Калошин
БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ФОТОПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РЕЗОНАТОР
В2006 году сотрудниками кафедры ППЭНЭ был впервые обнаружен эффект фотопьезоэлектрического индуцирования механических колебаний в пластинах арсенида галлия с помощью световых импульсов. Впоследствии на основе этого эффекта были разработаны варианты практической реализации фотопьезоэлектрических резонаторов, которые можно использовать в качестве приемников оптических сигналов инфракрасного и видимого диапазонов волн.
Принцип действия фотопьезоэлектрического приемника такого типа заключается в преобразовании энергии световых импульсов в пульсирующую фото-ЭДС, которая приводит к возбуждению посредством обратного пьезоэффекта в арсениде галлия резонансных акустических колебаний. Эти колебания создают периодическую деформацию, вызывающую уже посредством прямого пьезоэффекта импульсы ЭДС на внешних обкладках пластины полупроводника.
Таким образом, принцип действия фотопьезоэлектрического резонатора состоит в преобразовании оптической энергии в акустическую с последующим преобразованием в электрический сигнал. Так как возбуждаемая акустическая волна является резонансной, такого типа резонатор обладает свойствами выделять оптический сигнал в узком диапазоне частот, то есть обладает свойствами частотной селекции.
Взадачу проводимых исследований в настоящей работе входила разработка быстродействующего фотопьезоэлектрического резонатора на основе барьерных слоев металлполупроводник.
22
УДК 538.975
Т.В. Свистова, И.С. Кравченко
ИССЛЕДОВАНИЕ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГЕТЕРОСТРУКТУР МЕТАЛООКСИД-КРЕМНИЙ
Сегодня в мире как никогда остро стоит вопрос о будущем нашей планеты в энергетическом плане. Становится сложно развиваться в привычном направлении, используя традиционные исчерпаемые природные ресурсы, которые, к тому же, наносят вред экологии, например: уголь, нефть и даже опасный радиоактивный уран. Превратив эти источники в удобную форму для применения, мы можем покрыть все нужды человечества. Существует множество энергетических резервов и столько же способов их преобразования, но ценнейшим из них, несомненно, является солнце.
Солнечная энергетика – перспективнейший, естественный, неисчерпаемый и экологически чистый источник, способный удовлетворить все энергетические запросы человечества. Конечно, как и у каждого энергетического резерва, у солнечной энергетики тоже есть проблема, которая заключается в низком показателе преобразования падающего света в электроэнергию; другими словами – малый коэффициент полезного действия (КПД). Одним из путей повышения КПД солнечных элементов является внедрение и использование гетероструктур.
Целью настоящей работы является исследование фотоэлектрических свойств гетеростурктур металлооксид-кремний, как перспективнейших структур для реализации солнечных элементов.
В роли объектов исследования выбраны гетероструктуры n- МеОх / p-Si на основе пленок ZnO:Al с содержанием алюминия от 1 до 6 % ат., синтезированные методом ионно-лучевого распыления составных керамических мишеней. В качестве полупроводниковых подложек гетероструктур были задействованы пластины монокристаллического кремния КДБ - 10 (111).
Исследованы электрофизические характеристики гетероструктур, а именно: вольт-амперная, люкс-амперная и вольт-фарадная характеристики. Определены основные параметры гетероструктуры, как солнечного элемента.
23
УДК 53.084.8
Т.Г. Меньшикова, В.Г. Кривец
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЧЕТЫРЁХКОНТАКТНОГО МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ СТОК-ИСТОК ПОЛЕВОГО ТРАНЗИСТОРА
Выходной контроль изделий – немаловажный этап, обеспечивающий уверенность производителя в своей продукции. В него входит контроль электрических параметров четырехконтактным методом при помощи тестера и контактирующего устройства. Большой процент несоответствующей продукции выявляется из-за превышения допустимого значения сопротивления сток-исток полевого транзистора на данном этапе контроля. Изменение расположения контактов на контактирующем устройстве относительно выводов изделия может уменьшить сопротивление сток-исток полевого транзистора за счёт исключения паразитного сопротивления выводов измеряемой структуры.
Цель работы – повышение точности измерения сопротивления сток-исток полевого транзистора путём модернизации контактирующего устройства для увеличения процента выхода годной продукции. Контрольные измерения приборов с использованием двух конструкций контактирующих устройств проведены на выборке из 7 транзисторных сборок в корпусе SOIC-8, содержащих n- канальный и p-канальный транзисторы каждая. Сопротивление стокисток измерено при производственной температуре 25 °С при двух напряжениях затвор-исток: 4,5 и 10 В. Среднее значение сопротивления сток-исток при 10 В при неоднократных проверках на типовом контактирующем устройстве составило 20,24 мОм, что значительно превышает максимально допустимое значение в 19,2 мОм.
В результате изменения конструкции контактного устройства снизилась погрешность измерений, вносимая сопротивлением выводов измеряемой микросхемы. Среднее значение сопротивления сток-исток полевого транзистора при напряжении в 10 В составило 16,23 мОм. Данное значение не превышает допустимое значение в 19,2 мОм, из-за чего продукция признается годной. Правильность полученных данных подтверждается успешной эксплуатацией.
24