вакуумный транзистор карпова
Классы МПК: | H01J21/10 с одним или несколькими неподвижными внутренними управляющими электродами, например триод, пентод, октод H01J31/12 с люминесцентным экраном H01J1/30 холодные катоды |
Патентообладатель(и): | Карпов Леонид Данилович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1993-08-13 публикация патента:
27.08.1997 |
Использование: в электронной технике в вакуумных интегральных схемах в качестве активных элементов, управляемых по току, а также в плоских катодолюминисцентных дисплеях. Изобретение позволяет повысить надежность транзистора, стабильность его работы во времени и сократить энергоемкость. Сущность изобретения: в вакуумном полевом транзисторе, содержащем расположенные на подложке эмиттер, анод и затвор, причем а подложке между кромкой эмиттера и анодом выполнено углубление, а кромка эмиттера выступает над углублением, затвор выполнен на поверхности эмиттера и образует с ней барьер Шоттки. Кроме того, затвор может быть расположен параллельно или под углом к кромке эмиттера. Кроме того, анод может быть выполнен в виде полосков, расположенных перпендикулярно к кромке эмиттера. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Формула изобретения
1. Вакуумный полевой транзистор, содержащий расположенные на подложке эмиттер и анод, затвор, причем в подложке между кромкой эмиттера и анодом выполнено углубление, а кромка эмиттера выступает над углублением, отличающийся тем, что затвор выполнен на поверхности эмиттера и образует с ней барьер Шотки. 2. Транзистор по п. 1, отличающийся тем, что затвор расположен параллельно кромке эмиттера. 3. Транзистор по п. 1, отличающийся тем, что затвор выполнен под углом к кромке эмиттера. 4. Транзистор по п. 1, отличающийся тем, что анод выполнен в виде полосков, расположенных перпендикулярно кромке эмиОписание изобретения к патенту
Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в вакуумных интегральных схемах в качестве активных элементов, управляемых по току, а также в плоских катодолюминисцентных дисплеях. Известен полевой транзистор с барьером Шоттки (ПТШ), содержащей полуизолирующую подложку, на которой расположен эпитаксиальный n-слой арсенида галлия, на котором выполнены омические контакты истока и стока и расположенный между ними зазор из металла, образующий c n-слоем арсенида галлия барьер Шоттки. Работа полевого транзистора заключается в следующем. Между истоком и стоком прикладывается постоянное напряжение величиной 10--20 и в цепи исток-n-слой-сток возникает электрический ток. Подавая на затвор отрицательное напряжение величиной (-4)--(-10) можно управлять величиной тока в цепи исток -n-слой сток. Для данного полевого транзистора характерно ограничение по быстродействию (10--50 ГГц), обусловленное ограниченной скоростью перемещение электронов в n -слое арсенида галлия. Наиболее близким к заявляемому техническому решению является автоэлектронный прибор, содержащий кварцевую подложку и выполненные на ней эмиттер, затвор и анод [2]Прибор работает следующим образом. На анод относительно эмиттера подается напряжение величиной 150 В. На затвор подается положительное напряжение V, создающее электрическое поле
![вакуумный транзистор карпова, патент № 2089004](/images/patents/383/2089004/8805.gif)
Кривые II, III, IV изменение тока во времени в цепи анода A1, A2, A3 соответственно. Вакуумный полевой транзистор (фиг. 1,2) содержит диэлектрическую или полуизолирующую подложку 1, на которой расположены эмиттер 2 с кромкой 3, анод 4, затвор 5, выполненный на поверхности эмиттера 2 параллельно кромки 3 и образующий с поверхностью эмиттера барьер Шоттки; в подложке 1 выполнено углубление 6. На фиг. 3 затвор 5 выполнен под углом к кромке эмиттера 3, а анод 4 выполнен в виде полосков. Вакуумный полевой транзистор работает следующим образом. На анод 4 подается относительно эмиттера 2 постоянное положительное напряжение величиной 10oC20 в. В следствии небольшого расстояния между кромкой 3 и анодом 4, на кромке 3 создается высокая напряженность электрического поля (более 107в/см), обеспечивающая холодную эмиссию электронов к аноду. Подавая отрицательное напряжение на затвор величиной (-4)-(-10)В можно управлять током эмиссии в цепи анода, вследствие обогащения или объединения подзатворной области эмиттера 2 электронами. Вакуумный транзистор (фиг.3, 4) работает следующим образом. На анод, выполненный в виде полосков, подается положительное напряжение величиной (10-20) В относительно эмиттера 2 и в их цепях возникает ток актоэлектронной эмиссии. При подключении к затвору запирающего напряжения величиной (-8) (-10)В ток сначала уменьшается до 0 в цепи A1, затем в цепи анода A2 и в последнюю очередь в цепи анода A3 (фиг.4), что обусловлено различным расстоянием, которое проходит от подзатворных областей до анодов. Этот прибор может быть использован в линиях задержки. Пример конкретного выполнения. Подложка вакуумного полевого транзистора выполнена из полиизолирующего арсенида галлия, эмиттер 2 из пленки арсенида галлия n-типа с концентрацией носителей заряда 1017 см-3, толщиной 0,1 мкм. Анод 4 выполнен из алюминия толщиной 0,5 мкм, материал затвора 5 алюминий толщиной 0,2 мкм. Зазор между анодом 4 и кромкой эмиттера 3 составляет 0,2 мкм. Кромка 3 эмиттера 2 выступает над углублением 7 в полуизолирующем арсениде галлия на 0,15 мкм, величина углубления 7 составляет 0,3 мкм. К поверхности эмиттера 2 формировали омический контакт на основе композиции Au-Ge-Ni (на чертеже не показано). Изобретение может быть использовано в качестве активных элементов управляемых по току в вакуумных интегральных схемах в плоских полевых дисплеях (в сверхбыстродействующих линиях задержки.
Класс H01J21/10 с одним или несколькими неподвижными внутренними управляющими электродами, например триод, пентод, октод
Класс H01J31/12 с люминесцентным экраном
Класс H01J1/30 холодные катоды