Генерации колебаний

К такому же эффекту приводит скопление дислокаций на отдельных участках поверхности. При внедрении примесных атомов в кристаллическую решетку в ней возникают механические напряжения, вызванные различием атомных радиусов примесного элемента и полупроводника. Напряжения, обусловленные сжатием или растяжением решетки, могут оказаться достаточными для ее пластической деформации и генерации дислокаций. Плотность образующихся дислокаций тем больше, чем больше различие между атомными радиусами. Так, при диффузии бора в кремний, тетраэдрические ковалентные радиусы атомов которых равны гв = 0,089 нм и rsi = 0,117 нм соответственно, генерация дислокаций в поверхностном слое кремния начинается при плотности поверхностных атомов бора выше 5-Ю19 м~2. Следует иметь в виду, что плотность поверхностных атомов бора в кремнии при температуре ниже 1370 К составляет 3-Ю19 м~2, а при 1470 К-5-1020 м~2.

зонтальной направленной кристаллизации, прилипает к стенкам контейнера, что нарушает монокристаллический рост и служит причиной генерации дислокаций. Монокристаллический рост нарушается также из-за скопления на фронте кристаллизации неметаллических включений оксидного характера.

При высоких, близких к предельным (2-] О18 атом/см3 в германии и 1 • 1017 атом/см3 в кремнии) концентрациях углерод влияет на структурное совершенство монокристаллов элементарных полупроводников. Выделяясь в объеме монокристалла в элементарной форме (в германии) или в форме соединений (например, карбида кремния в кремнии), углерод создает локальные напряжения в решетке монокристалла, способствующие генерации дислокаций. Атомы углерода или его соединений, объединяясь друг с другом или с атомами других примесей, могут образовывать различные микродефекты.

Интенсивная генерация дислокаций в растущем монокристалле происходит тогда, когда термоупругие напряжения в кристалле начинают по своей величине превосходить критическое сдвиговое напряжение образования дислокаций Ткр. Сопоставляя между собой расчетные значения термоупругих напряжений т в монокристалле полупроводника с экспериментально определенным для действующих температур критическим напряжением образования дислокаций ТКР, можно выделить в растущем монокристалле область наиболее интенсивной генерации дислокаций.

расположены не только вблизи, но и вдали от него, на расстоянии до двух диаметров монокристалла. Расположение областей генерации дислокаций по сечению монокристалла соответствует распределению дислокаций, типичному для монокристаллов полупроводников, выращиваемых из расплава методом Чохральского.

теплоизоляции поверхности моно'кристалла в области интенсивной генерации дислокаций. Для этого применяют подогрев боковой его поверхности фоновыми нагревателями, экранирование поверхности расплава, увеличение толщины слоя флюса, обладающего плохой теплопроводностью (в методе жидкостной герметизации), и др.

Важно отметить, что в процессе диффузии той или иной примеси в монокристаллическую подложку в последней могут возникать новые дефекты структуры. В этом случае говорят о генерации дислокаций в технологическом процессе. Однозначно предсказать и количественно оценить образование дефектных структур В технологическом Процессе создания ИМС пока очень трудно, а в ряде случаев и невозможно. Между тем влияние плотности дислокаций на физические свойства приборов и на выход годных ИМС весьма велико. Для иллюстрации в табл. 7-1 приведены данные о параметрах кремниевых транзисторов, изготовленных из пластин с различной плотностью дислокаций.

Эти изменения способствуют более легкому процессу зерногра-ничного разрушения. Предполагается, что формирование структурных нарушений границ связано с усиленной облучением зарногра-ничной сегрегацией вредных примесных атомов (свинец, висмут, мышьяк, сера, фосфор и др.), диффундирующих по вакансионному механизму и ослабляющих границы зерен без облучения. Такие сегрегации в облученных материалах приводят к уширению физической толщины границы, появлению в области границы источников генерации дислокаций и повышению общей зерногранич-ной энергии. В облученных образцах образование зерногранич-ной трещины будет происходить при меньших напряжениях, т. е. границы зерен (включая приграничную зону) становятся менее

При переходе от зоны к частице вследствие образования межфазной поверхности раздела частица — матрица появляется возможность релаксации локального фазового наклепа вследствие генерации дислокаций или возникновения вакансионных потоков в матрице, приводящих к компенсации разницы удельных атомных объемов.

Действительно, если принять, что длина порога на эпитак-сиальной дислокации равна половине радиуса частицы, то для генерации дислокаций в плоскости (НО), в которой вектор Бюргерса для молибдена равен 2,72 А, согласно формуле (3.7), потребуются следующие напряжения: при диаметре частицы 200 А ткр— G/18, а при размере частицы 400 A = G/37 [92].

Из этого следует, что в результате генерации дислокаций в группировке стартовое напряжение источников, релаксирующих локальный фазовый наклеп, дополнительно возрастает. Таким

которому должна удовлетворять цепь отрицательной обратной связи для генерации колебаний с максимальной амплитудой и угловой частотой С00-

Для генерации колебаний необходимо настроить LC-контур на резонансную частоту кварцевого резонатора /0. В этом случае полное сопротивление LC-контура велико, что позволяет получить в каскаде большое Ки, а сопротивление кварцевого резонатора Кв мало, что обеспечивает глубокую ПОС между коллектором и базой транзистора. Частоту LC-контура можно выбирать гораздо больше резонансной частоты Кв. При этом резонатор возбудится на соответствующей высшей гармонике. В серийных кварцевых резонаторах/0 = 10 кГц -т-10 МГц, но некоторые из них могут возбуждаться на частотах до 250 МГц. Таким образом, работа на высших гармониках целесообразна для получения генерации на частотах свыше 10 МГц.

которому должна удовлетворять цепь отрицательной обратной связи для генерации колебаний с максимальной амплитудой и угловой частотой W0.

которому должна удовлетворять цепь отрицательной обратной связи для генерации колебаний с максимальной амплитудой и угловой частотой со0.

Следует подчеркнуть, что для генерации колебаний синусоидальной формы система автогенератора должна содержать частотно-избирательный четырехполюсник, обусловливающий выполнение условий баланса фаз и амплитуд на одной и той же частоте.

* Магнетрон — это электронный прибор специальной конструкции, предназначенный для генерации колебаний сверхвысоких частот, в котором для создания нужных траекторий электронов применяется постоянное магнитное поле. Магнетрон способен создавать электромагнитные колебания на частотах, соответствующих сантиметровым и миллиметровым волнам, и отдавать мощность до сотен ватт в режиме непрерывной работы и до тысяч киловатт в импульсном режиме.

Для возникновения генерации колебаний необходимо, чтобы напряжение ОС, подаваемое на вход генератора, непрерывно возрастало. Это возможно только тогда, когда усиление усилительного каскада больше ослабления, вносимого цепью ОС. Кроме того, должно выполняться условие баланса фаз. Последнее означает, что поскольку один каскад транзисторного усилителя вносит сдвиг фаз, равный 180°, то цепь ОС также должна вносить сдвиг фаз 180°, чтобы общий сдвиг фаз равнялся О" (или 360°).

Для выполнения условия баланса амплитуд усилитель должен скомпенсировать затухание, вносимое фазирующей цепью на частоте генерации. Это просто достичь выбором элементов цепи ООС (резисторов R{ и /?2) ПРИ условии R2/(R1+R2) = HOOC = A0. Нетрудно также обеспечить неравенство ЯООС»Л0, что означает выполнение условия генерации одновременно для многих частот. В этом случае вместо генерации колебаний синусоидальной формы генерируется колебание сложной формы, близкое к прямоугольной. Для обеспечения высокой точности равенства ЯООС = Л0 схему генератора усложняют узлом автоматической регулировки усиления ОУ.

Со снижением частоты генерируемых колебаний индуктивность L и емкость С колебательного контура необходимо увеличивать в соответствии с (7.3). При этом увеличиваются токи утечки конденсатора и активные сопротивления обмоток, что снижает добротность контура. Поэтому для генерации колебаний низкой частоты удобнее применять фазосдвигающие цепи обратной связи из элементов R и С, обладающие избирательными частотными характеристиками.

Рассмотрим ряд вопросов, связанных с возможностью одновременной генерации колебаний с разными частотами и условиями перехода с одной частоты на другую.

особенно сильно в тех случаях, когда увеличение амплитуды импульсов в передатчике ограничивается импульсной мощностью электронных приборов, используемых для генерации колебаний. Значительно проще повышать энергию сигнала путем удлинения импульсов при одновременном наложении частотной модуляции. При этом величина параметра модуляции т должна расти пропорционально длительности Т излучаемого сигнала (при заданной длительности Твых импульса на выходе оптимального фильтра). Иными словами, девиация частоты должна оставаться неизменной, а скорость изменения частоты р1 должна быть обратно пропорциональна величине Т.