сборка из двух варикапов с общим катодом (варианты)

Формула изобретения

1. Сборка из двух варикапов с общим катодом, содержащая корпус, размещенные в корпусе две полупроводниковые р+- n- n+-мезоструктуры, изготовленные на общем прямоугольном n+-основании с его одной стороны и ограниченные двумя контактными площадками к р+-слоям и одной контактной площадкой к n+-основанию, и три внешних вывода, соединенных с этими контактными площадками, отличающаяся тем, что места выхода р+-n-переходов, р+- и n-слоев и частично n+-основания на боковые поверхности мезоструктур выполнены наклонными их центральных осей, наклонные поверхностные полупроводниковые слои мезоструктур преобразованы в поверхностные диэлектрические слои, в состав сборки дополнительно введены две прямоугольные пластины, имеющие одинаковую длину и ширину, первая из которых выполнена из неорганического материала и на ее первой и второй поверхностях расположены проводящие электрический ток поверхностные слои, гальванически соединенные между собой, вторая пластина выполнена из диэлектрика и в ней выполнены два металлизированных отверстия, оси которых находятся на продольной оси пластины на расстоянии, равном расстоянию между центральными осями мезоструктур, на одну сторону второй пластины нанесены две металлические площадки, форма и размеры которых соответствуют формам и размерам контактных площадок мезоструктур к р+-слоям, а на другую сторону этой пластины нанесены две металлические площадки, расстояние между которыми равно расстоянию между контактными площадками мезоструктур к р+-слоям и три края каждой из которых доходят до торцевых краев пластин, контактная площадка к n+-основанию мезоструктуры гальванически соединена с одним из поверхностных слоев первой пластины, а контактные площадки мезоструктур к р+-слоям гальванически соединены с соответствующими им металлическими площадками второй пластины, пространство между внутренними поверхностями пластин и боковыми поверхностями мезоструктур заполнено высокотемпературным эластичным герметиком до торцевых краев пластин, при этом пластины и герметик выполняют роль корпуса сборки, а проводящие поверхностные слои, расположенные на наружных поверхностях пластин, - роль ее внешних выводов.

2. Сборка по п.1, отличающаяся тем, что пластины выполнены из материалов, имеющих коэффициенты линейного расширения, близкие или равные коэффициенту линейного расширения материала мезоструктур.

3. Сборка по п.2, отличающаяся тем, что преобразование наклонных поверхностных полупроводниковых слоев мезоструктур в поверхностные диэлектрические слои осуществлено методами химического окисления и ионной имплантации.

4. Сборка по п.3, отличающаяся тем, что первая пластина выполнена из диэлектрика, в ней изготовлены такие же металлизированные отверстия, как и во второй пластине, а обе ее поверхности покрыты слоями металла полностью.

5. Сборка по п.4, отличающаяся тем, что сквозные металлизированные отверстия первой и второй пластин заполнены проводящим электрический ток веществом.

6. Сборка по п.5, отличающаяся тем, что первая пластина выполнена из металла, а сквозные металлизированные отверстия второй пластины заполнены проводящим электрический ток веществом.

7. Сборка из двух варикапов с общим катодом, содержащая корпус, размещенные в корпусе две полупроводниковые р+- n- n+-мезоструктуры, изготовленные на общем прямоугольном n+-основании и ограниченные двумя контактными площадками к р+-слоям и контактной поверхностью к n+-основанию, и три внешних вывода, из которых два соединены с контактными площадками к р+-слоям, отличающаяся тем, что обе мезоструктуры сформированы на противоположных сторонах квадратного n+-основания и имеют единую центральную ось, места выхода р+-n-переходов, р+- и n-слоев и частично n+-основания на боковые поверхности мезоструктур выполнены наклонными относительно центральной оси мезоструктур, наклонные поверхностные полупроводниковые слои мезоструктур преобразованы в поверхностные диэлектрические слои, в состав сборки дополнительно введены две одинаковые квадратные пластины, выполненные из неорганического материала, на первых и вторых поверхностях которых расположены проводящие электрический ток поверхностные слои, гальванически соединенные между собой, контактные площадки к р+-слоям мезоструктур гальванически соединены с проводящими слоями, расположенными на первых поверхностях пластин, контактная поверхность к n+-основанию образована слоями металла, нанесенными на его боковые прямоугольные поверхности, и является общим катодным выводом варикапов, пространство между первыми, внутренними, поверхностями пластин и боковыми поверхностями мезоструктур до торцевых краев пластин и общего катодного вывода заполнено высокотемпературным эластичным герметиком, при этом пластины, герметик и n+-основание выполняют роль корпуса сборки, а проводящие поверхностные слои, расположенные на вторых, наружных, поверхностях пластин, - роль внешних выводов анодов варикапов.

8. Сборка по п.7, отличающаяся тем, что пластины выполнены из материала, имеющего коэффициент линейного расширения близкий или равный коэффициенту линейного расширения материала мезоструктур.

9. Сборка по п.8, отличающаяся тем, что преобразование наклонных поверхностных полупроводниковых слоев мезоструктур в поверхностные диэлектрические слои осуществлено методами химического окисления и ионной имплантации.

10. Сборка по п.9, отличающаяся тем, что ребра наклонных частей мезоструктур выполнены скругленными.

11. Сборка по п.10, отличающаяся тем, что пластины выполнены из диэлектрика, в них выполнены центральные сквозные металлизированные отверстия, наружные поверхности пластин металлизированы полностью, внутренние - частично, при этом металлизированные площадки внутренних поверхностей пластин имеют форму и размеры, соответствующие формам и размерам контактных площадок к р+-слоям мезоструктур.

12. Сборка по п.11, отличающаяся тем, что пластины выполнены из металла.

13. Сборка по п.12, отличающаяся тем, что пластины выполнены из кремния.

14. Сборка по п.13, отличающаяся тем, что внутренние поверхности пластин выполнены с углублениями для посадки в них контактных площадок к р+-слоям мезоструктур, и на нижние поверхности углублений нанесены слои металлизации.

15. Сборка по п.14, отличающаяся тем, что мезоструктуры выполнены из арсенида галлия.

16. Сборка по п.14, отличающаяся тем, что центральные сквозные отверстия пластин выполнены в форме усеченных конусов.

17. Сборка по п.11 или 13, отличающаяся тем, что сквозные металлизированные отверстия пластин заполнены проводящим электрический ток веществом.

18. Сборка из двух варикапов с общим катодом, содержащая корпус, размещенные в корпусе две полупроводниковые р+- n- n+-мезоструктуры, ограниченные контактными площадками к р+- и n+-слоям, металлическое основание, на котором размещены обе мезоструктуры, и три внешних вывода, из которых два соединены с контактными площадками к р+-слоям, металлическое основание выполнено в виде квадратной пластины, каждая из мезоструктур выполнена в виде сочетания квадратного параллелепипеда и усеченной четырехугольной пирамиды с квадратным основанием, с отдельной контактной площадкой к n+-слою, мезоструктуры размещены с обеих сторон металлической пластины-основания и гальванически соединены с ней контактными площадками к n+-слоям, имея единую центральную ось, места выхода р+-n-переходов, р+- и n+-слоев и частично n+-оснований на боковые поверхности мезоструктур выполнены наклонными относительно центральной оси мезоструктур, наклонные поверхностные полупроводниковые слои мезоструктур преобразованы в поверхностные диэлектрические слои, в состав сборки введены две дополнительные квадратные металлические пластины, сторона квадрата которых равна стороне квадрата металлической пластины - основания, контактные площадки к р+-слоям мезоструктур гальванически соединены с дополнительными металлическими пластинами, пространство между внутренними поверхностями дополнительных металлических пластин и боковыми поверхностями мезоструктур до торцовых краев дополнительных металлических пластин заполнено высокотемпературным эластичным герметиком, при этом пластины и герметик выполняют роль корпуса сборки, внешние поверхности дополнительных пластин - роль внешних выводов анодов, а боковая торцевая поверхность пластины-основания - роль общего внешнего вывода катодов.

19. Сборка по п.18, отличающаяся тем, что преобразование наклонных поверхностных полупроводниковых слоев мезоструктур в поверхностные диэлектрические слои осуществлено методами химического окисления и ионной имплантации.

20. Сборка по п.19, отличающаяся тем, что ребра наклонных частей мезоструктур выполнены скругленными.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к полупроводниковым приборам. Конкретно - к полупроводниковым диодам с регулируемой емкостью, предназначенным для использования в частотно-избирательных устройствах гектометрового, декаметрового, метрового и дециметрового диапазонов длин волн.

Известна сборка из двух кремниевых варикапов с общим катодом КВС111А, изготовленная по эпитаксиально-планарной технологии [1]. Она содержит две кремниевые эпитаксиальные р+-n-n+-структуры, у которых n+-слой является общим для обеих структур основанием, оканчивающимся общей контактной металлической площадкой. Два р+-слоя оканчиваются двумя отдельными металлическими контактными площадками. Контактная площадка к n+-слою расположена на выполненном из металлической ленты кристаллодержателе, оканчивающимся гибким общим для обоих варикапов катодным выводом, и гальванически соединена с ним. Два гибких анодных вывода выполнены из той же металлической ленты, что и катодный вывод, и соединены при помощи двух пар контактных проволочек с контактными площадками к р+-слоям методом термокомпрессионной сварки. Корпус прибора выполнен из твердеющего после заливки полимера, закрывающего кристаллодержатель, две р+-n-n+-структуры, проволочки и часть гибких выводов. Недостатками такой сборки из варикапов является относительно низкая верхняя рабочая частота из-за относительно большой суммарной величины индуктивности гибких выводов и проволочек каждого варикапа и относительно малая добротность каждого варикапа из-за относительно больших обратных токов утечки (из-за относительно большой обратной проводимости варикапов). При Uобр=4 В и f=50 МГц Q 200.

Наиболее близкой сборкой из двух варикапов с общим катодом по отношению к заявляемым вариантам полупроводникового прибора является сборка из двух варикапов с общим катодом АВ129АС, содержащая две арсенидогаллиевые мезоструктуры, у которых n+-слой является общим для обеих мезоструктур основанием, оканчивающимся общей металлической контактной площадкой [2]. Два р+-слоя мезоструктур оканчиваются двумя отдельными металлическими контактными площадками. Боковые поверхности мезоструктур, содержащих места выхода на них р+-n-переходов и примыкающих к этим переходам р+ и n-слоев, расположены перпендикулярно контактным площадкам к р+ и n-слоям. Контактная площадка к n+-слою расположена на выполненном из металлической ленты кристаллодержателе, оканчивающимся гибким, общим для обоих варикапов катодным выводом, и гальванически соединена с ним. Два гибких анодных вывода выполнены из той же металлической ленты, что и катодный вывод, и соединены при помощи двух пар контактных проволочек с контактными площадками к р+-слоям методом термокомпрессионной сварки (золотые контактные площадки к р+-слоям имеют толщину около 1 мкм). Корпус прибора выполнен из твердеющего после заливки полимера, закрывающего кристаллодержатель, две р+-n-n+-мезоструктуры, проволочки и часть гибких выводов. Недостатками сборки-прототипа являются относительно низкая верхняя рабочая частота, обусловленная относительно большой суммарной величиной индуктивности гибких выводов и проволочек каждого варикапа и относительно малая добротность каждого варикапа из-за относительно больших обратных токов утечки (из-за относительно большой обратной проводимости варикапов). При Uобр=4 В и f=50 МГц Q 120. Обратные токи в мезоструктурах частично протекают через р+-n-переходы, частично - по боковым поверхностям мезоструктур. Операция формирования термокомпрессионного соединения проволочек с тонкой металлической пленкой, покрывающей поверхность тонкого р+-слоя у каждого варикапа, приводит к ухудшению структуры и параметров р+-n-перехода, что в свою очередь приводит к увеличению обратных токов утечки варикапа, к большому разбросу значений добротности у отдельных диодов и к нестабильности их параметров в процессе эксплуатации. К недостаткам сборки - прототипа также следует отнести относительно большие габариты, малую стойкость к воздействию климатических факторов (из-за наличия термокомпрессионного соединения проволочек с контактными площадками к р+-слоям). Конструкция сборки-прототипа не позволяет использовать ее в радиоэлектронных устройствах, подвергаемых значительным вибрациям и ускорениям.

Задачами изобретения являются увеличение верхней рабочей частоты и добротности варикапов в сборке.

Достижение поставленных задач в первом варианте полупроводникового прибора достигается тем, что в сборке из двух варикапов, содержащей корпус, размещенные в корпусе две полупроводниковые р+-n-n+-мезоструктуры, изготовленные на общем прямоугольном n+-основании с его одной стороны и ограниченные двумя контактными площадками к р+-слоям и одной контактной площадкой к n+-основанию, и три внешних вывода, соединенных с этими контактными площадками, места выхода р+-n-переходов, n+- и n-слоев и частично n+-основания на боковые поверхности мезоструктур выполнены наклонными относительно их центральных осей, наклонные поверхностные полупроводниковые слои мезоструктур преобразованы в поверхностные диэлектрические слои, в состав сборки дополнительно введены две прямоугольные пластины, имеющие одинаковую длину и ширину, первая из которых выполнена из неорганического материала и на ее первой и второй поверхностях расположены проводящие электрический ток поверхностные слои, гальванически соединенные между собой, вторая пластина выполнена из диэлектрика и в ней выполнены два металлизированных отверстия, оси которых находятся на продольной оси пластины на расстоянии, равном расстоянию между центральными осями мезоструктур, на одну сторону второй пластины нанесены две металлические площадки, форма и размеры которых соответствуют формам и размерам контактных площадок мезоструктур к р+-слоям, а на другую сторону этой пластины нанесены две металлические площадки, расстояния между которыми равно расстоянию между контактными площадками мезоструктур к р+-слоям и три края каждой из которых доходят до торцевых краев пластин, контактная площадка к n+-основанию мезоструктуры гальванически соединена с одним из поверхностных слоев первой пластины, а контактные площадки мезоструктур к р+-слоям гальванически соединены с соответствующими им металлическими площадками второй пластины, пространство между внутренними поверхностями пластин и боковыми поверхностями мезоструктур заполнено высокотемпературным эластичным герметиком до торцевых краев пластин, при этом пластины и герметик выполняют роль корпуса сборки, а проводящие поверхностные слои, расположенные на наружных поверхностях пластин, - роль ее внешних выводов.

В частных случаях пластины выполнены из материалов, имеющих коэффициенты линейного расширения, близкие или равные коэффициенту линейного расширения материала мезоструктур, преобразование наклонных поверхностных полупроводниковых слоев мезоструктур в поверхностные диэлектрические слои осуществлено методами химического окисления и ионной имплантации, первая пластина выполнена из диэлектрика, в ней изготовлены такие же металлизированные отверстия, как и во второй пластине, а обе ее поверхности покрыты слоями металла полностью, а сквозные металлизированные отверстия первой и второй пластин заполнены проводящим электрический ток веществом, или первая пластина выполнена из металла.

Достижение поставленных задач во втором варианте полупроводникового прибора достигается тем, что в сборке из двух варикапов, содержащей корпус, размещенные в корпусе две полупроводниковые р+-n-n+-мезоструктуры, изготовленные на общем прямоугольном n+-основании и ограниченные двумя контактными площадками к р+-слоям и контактной поверхностью к n+-основанию, и три внешних вывода, из которых два соединены с контактными площадками к р+-слоям, обе мезоструктуры сформированы на противоположных сторонах квадратного n+-основания и имеют единую центральную ось, места выхода р+-n-переходов, р+- и n-слоев и частично n+-основания на боковые поверхности мезоструктур выполнены наклонными относительно центральной оси мезоструктур, наклонные поверхностные полупроводниковые слои мезоструктур преобразованы в поверхностные диэлектрические слои, в состав сборки дополнительно введены две одинаковые квадратные пластины, выполненные из неорганического материала, и на первых и вторых поверхностях которых расположены проводящие электрический ток поверхностные слои, гальванически соединенные между собой, контактные площадки к р+-слоям мезоструктур гальванически соединены с проводящими слоями, расположенными на первых поверхностях пластин, контактная поверхность к n+-основанию образована слоями металла, нанесенными на его боковые прямоугольные поверхности, и является общим катодным выводом варикапов, пространство между первыми, внутренними, поверхностями пластин и боковыми поверхностями мезоструктур до торцевых краев пластин и общего катодного вывода заполнено высокотемпературным эластичным герметиком, при этом пластины, герметик и n+-основание выполняют роль корпуса сборки, а проводящие поверхностные слои, расположенные на вторых, наружных, поверхностях пластин, - роль внешних выводов анодов варикапов.

В частных случаях пластины выполнены из материала, имеющего коэффициент линейного расширения, близкий или равный коэффициенту линейного расширения материала мезоструктур, преобразование наклонных поверхностных полупроводниковых слоев мезоструктур в поверхностные диэлектрические слои осуществлено методами химического окисления и ионной имплантации, ребра наклонных частей мезоструктур выполнены скругленными, пластины выполнены или из диэлектрика, при этом в них выполнены центральные сквозные металлизированные отверстия, наружные поверхности пластин металлизированы полностью, внутренние - частично, а металлизированные площадки внутренних поверхностей пластин имеют форму и размеры, соответствующие формам и размерам контактных площадок к р+-слоям мезоструктур, или пластины выполнены из металла, или из кремния, при этом внутренние, поверхности кремневых пластин выполнены с углублениями для посадки в них контактных площадок к р+-слоям мезоструктур, и на нижние поверхности углублений нанесены слои металлизации, мезоструктуры выполнены из арсенида галлия, центральные сквозные отверстия пластин выполнены в форме усеченных конусов. В частных случаях сквозные металлизированные отверстия диэлектрических или полупроводниковых пластин заполнены проводящим электрический ток веществом.

Достижение поставленных задач в третьем варианте полупроводникового прибора достигается тем, что в сборке из двух варикапов, содержащей корпус, размещенные в корпусе две полупроводниковые р+-n-n+-мезоструктуры, ограниченные контактными площадками к р+- и n+-слоям, металлическое основание, на котором размещены обе мезоструктуры, и три внешних вывода, из которых два соединены с контактными площадками к р+-слоям, металлическое основание выполнено в виде квадратной пластины, каждая из мезоструктур выполнена в виде сочетания квадратного параллелепипеда и усеченной четырехугольной пирамиды с квадратным основанием, с отдельной контактной площадкой к n+-слою, мезоструктуры размещены с обеих сторон металлической пластины-основания и гальванически соединены с ней контактными площадками к n+-слоям, имея единую центральную ось, места выхода р+- n-переходов, р+- и n+-слоев и частично n+-оснований на боковые поверхности мезоструктур выполнены наклонными относительно центральной оси мезоструктур, наклонные поверхностные полупроводниковые слои мезоструктур преобразованы в поверхностные диэлектрические слои, в состав сборки введены две дополнительные квадратные металлические пластины, сторона квадрата которых равна стороне квадрата металлической пластины-основания, контактные площадки к р+-слоям мезоструктур гальванически соединены с дополнительными металлическими пластинами, пространство между внутренними поверхностями дополнительных металлических пластин и боковыми поверхностями мезоструктур до торцовых краев дополнительных металлических пластин заполнено высокотемпературным эластичным герметиком, при этом пластины и герметик выполняют роль корпуса сборки, внешние поверхности дополнительных пластин - роль внешних выводов анодов, а боковая торцевая поверхность пластины-основания - роль общего внешнего вывода катодов.

В частных случаях преобразование наклонных поверхностных полупроводниковых слоев мезоструктур в поверхностные диэлектрические слои осуществлено методами химического окисления и ионной имплантации, а ребра наклонных частей мезоструктур выполнены скругленными.

Конструкции трех вариантов сборки из двух варикапов с общим катодом представлены на фиг.1-3.

На фиг.1 приведена сборка варикапов, в которой две р+-n-n+-мезоструктуры 1 изготовлены на общем прямоугольном n+-основании 2 с его одной стороны (все нижеприведенные цифровые обозначения относятся одновременно к обоим варикапам и элементам их сборки за исключением выводов анодов). На основании 2 сформированы два n-слоя 3 и два р+-слоя 4. Места выхода р+-n-переходов, р+- и n-слоев 4 и 3 и частично n+-основания на боковые поверхности мезоструктур 1 выполнены наклонными относительно их центральных осей. Наклонные боковые поверхностные полупроводниковые слои мезоструктур 1 преобразованы в поверхностные диэлектрические слои 5. На нижнюю поверхность n+-слоя 2 нанесен слой металла 6, являющийся общей катодной контактной площадкой обеих мезоструктур 1. Сверху на р+-слои 4 нанесены слои металла 7, являющиеся анодными контактными площадками мезоструктур 1. Общая контактная площадка 6 мезоструктур 1 гальванически соединена с металлической пластиной 8, являющейся общим катодным выводом сборки. Анодными выводами сборки являются слои металла 9 и 10, нанесенные на внешнюю поверхность диэлектрической пластины 11, длина и ширина которой равны длине и ширине металлической пластины 8 и в которой выполнены два сквозных металлизированных отверстия 12. Оси этих отверстий находятся на продольной оси пластины 11 на расстоянии, равном расстоянию между центральными осями мезоструктур 1. На внутреннюю поверхность пластины 11 нанесены контактные металлические площадки 13, гальванически соединенные с анодными выводами 9 и с контактными площадками 7 к р+-слоям 4. Форма и размеры металлических площадок 13 соответствуют формам и размерам контактных площадок 7 к к р+-слоям 4. Расстояния между металлическими площадками 9 и 10 равны расстоянию между контактными площадками 13. Три края каждой из площадок 9 и 10 доходят до торцевых краев пластины 11. Сквозные металлизированные отверстия 12 заполнены проводящим электрический ток веществом 14. Пространство между внутренними поверхностями пластин 8 и 11 и боковыми поверхностями мезоструктур 1 заполнено высокотемпературным эластичным герметиком 15 до торцевых краев пластин 8 и 11, при этом пластины 8 и 11 и герметик 15 выполняют роль корпуса сборки.

На фиг.2 приведена сборка варикапов, в которой две р+-n-n+-мезоструктуры 1 сформированы на противоположных сторонах квадратного n+-основания 2. На основании 2 сформированы n-слои 3 и р+-слои 4. Места выхода р+-n-переходов, р+- и n-слоев 4 и 3 и частично n+-основания 2 на боковые поверхности мезоструктур 1 выполнены наклонными относительно их центральных осей. Наклонные боковые поверхностные полупроводниковые слои мезоструктур 1 преобразованы в поверхностные диэлектрические слои 5. На боковых прямоугольных поверхностях n+-основания 2 нанесены слои металла 6, образующие общий катодный вывод сборки. На поверхностях р+-слоев нанесены слои металла 7, образующие анодные контактные площадки мезоструктур 1. Анодными выводами сборки являются слои металла 9 и 10, нанесенные на внешние поверхности полупроводниковых пластин 11, например кремниевых, в которых выполнены сквозные металлизированные отверстия 12, изготовленные в форме усеченных конусов. На внутренних поверхностях пластин 11 выполнены углубления для посадки в них контактных площадок 7 к р+-слоям 4 мезоструктур 1, и на поверхности углублений нанесены слои металлизации 13. Последние гальванически соединены с анодными выводами 9 и 10 и с контактными площадками 7. Сквозные металлизированные отверстия 12 заполнены проводящим электрический ток веществом 14. Пространство между внутренними поверхностями пластин 11 и боковыми поверхностями мезоструктур 1 заполнена герметиком 15 до торцевых краев пластин 11, при этом пластины 11 и герметик 15 выполняют роль корпуса сборки.

На фиг.3 приведена сборка варикапов, выполненная на основе квадратных металлических катодной 8 (общей для варикапов) и анодных 9 и 10 пластин и двух р+-n-n+-мезоструктур 1, оканчивающихся контактными площадками 6 и 7 к n+-основаниям 2 и р+-слоям 4. Площадки 6 гальванически соединены с пластиной 8, а площадки 7 - с пластинами 9 и 10. Пространства между пластинами 8 и 9, 8 и 10 и боковыми поверхностями мезоструктур заполнены герметиком 15 до торцевых краев этих пластин, при этом названные пластины и герметик 15 выполняют роль корпуса сборки. Роль общего катодного вывода выполняет торцевая поверхность металлической пластины 8.

Пластина 11 сборки варикапов, изображенная на фиг.1, изготавливается из твердого диэлектрика. Отверстия в пластине 11 выполняются методом лазерной прошивки, сверления или другими методами.

Отверстия и углубления в полупроводниковых пластинах 11 сборки варикапов, изображенной на фиг.2, осуществляются химическим травлением.

Металлизация поверхностей диэлектрических и полупроводниковых пластин и отверстий в пластинах осуществляется методом вакуумного напыления металла с последующим утолщением металлического покрытия электрохимическим методом.

Соединение контактных площадок мезоструктур с металлизированными площадками диэлектрических или полупроводниковых пластин и с металлическими пластинами осуществляется методом сплавления с использованием припоев или методом приклейки токопроводящим клеем, обладающим достаточной термической стойкостью.

У прототипа (сборки варикапов, описанной в [2]) размеры корпуса составляют (7,2×4,6×2,0) мм³, а длина внешних выводов (вне корпуса) - 4,8 мм. Индуктивность выводов каждого варикапа в сборке-прототипе превышает 5 нГн.

Размеры первого варианта предлагаемой сборки варикапов не превышают (6×3×2) мм ³, размеры второго и третьего вариантов - (3×3×3) мм³. Индуктивность выводов каждого варикапа во всех трех предлагаемых вариантах сборки не превышает 1 нГн. Это приводит к увеличению верхней рабочей частоты у каждого из варикапов не менее чем в раз.

Увеличение добротности варикапов в прелагаемой сборке по отношению к добротности варикапов в сборке-прототипе достигается за счет уменьшения обратных токов утечки через р+-n-переходы (изготовлением более совершенных структур металлический контакт - р+-n-переход) и по боковым поверхностям мезоструктур. Отсутствие в предлагаемой сборке термокомпрессионных соединений проволочек с контактами к р+-слоям приводит к устранению локализованных термомеханических напряжений в зоне таких соединений, что обеспечивает повышение надежности прибора. Повышение удельного поверхностного сопротивления боковых поверхностей мезоструктур в местах выхода на эти поверхности р+-n-переходов, р+- и n-слоев и частично n+-оснований повышает процент выхода годных приборов в процессе их производства и устраняет нестабильность токов утечки в процессе их эксплуатации. Наклонные боковые поверхности мезоструктур несколько увеличивают длину пути для поверхностной составляющей токов утечки (увеличивается отношение длины пути для поверхностных токов к средней ширине поверхности мезоструктуры).

Нами были изготовлены сборки из арсенидогаллиевых варикапов, конструкции которых изображены на фиг.1-3. В первом варианте сборки пластина 11 была выполнена из поликора. Размеры пластин в первом варианте сборки составляли (6,0×3,0×0,5) мм³, во втором и третьем вариантах сборок - (3,0×3,0×0,5) мм ³. Изолирующие (диэлектрические) поверхностные боковые слои мезоструктур изготавливались на первом этапе химическим окислением их боковых поверхностей, а на втором этапе - методом имплантации ионов в окисленные боковые поверхности мезоструктур. При проведении ионной имплантации использовалось соединение SiCl ₄. Энергия пучка ионов при проведении имплантации составляла 270 кэВ. Добротность изготовленных варикапов в сборках при Uобр=4 В и f=50 МГц составляла Q 500 (в сборке-прототипе при этих же значениях обратного напряжения и частоты Q 120).

Источники информации

1. Полупроводниковые приборы: Диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы: Справочник / А.В.Баюков, А.Б.Гитцевич, А.А.Зайцев и др.; под общ. ред. Н.Н.Горюнова. - М.: Энергоиздат, 1982. - 744 с. (с.297-299).

2. Технические условия АЕЯР. 432120.142 ТУ - прототип.