Биполярный транзистор c туннельным пробоем

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье рассматривается биполярный транзистор, функционирующий при туннельном пробое коллекторного перехода. Эквивалентная схема транзистора строится из двух низковольтных диодов стабилитронов, включенных навстречу друг другу. Интегральные микросхемы на комплиментарных транзисторах с туннельным пробоем могут изготавливаться на одном кристалле с помощью КМОП-технологии. Проведены экспериментальные и теоретические исследования физической модели транзистора. Процессы инжекции и экстракции носителей заряда в условиях туннельного пробоя коллекторного перехода приводят к снижению роли барьерных емкостей p-n-переходов и существенному повышению скорости переключения транзистора. Выявлено, что стандартная SPICE-модель диода количественно не воспроизводит экспериментальные данные для стабилитронов с туннельным типом пробоя. Предложено новое выражение, корректно описывающее вольт-амперную характеристику для данного случая в широком диапазоне напряжений. Получено условие пробоя транзистора и вычислено напряжение пробоя.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. Ш. Рехвиашвили

Институт прикладной математики и автоматизации КБНЦ РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: rsergo@mail.ru
Россия, Нальчик

Д. С. Гаев

Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова

Email: rsergo@mail.ru
Россия, Нальчик

Список литературы

  1. Miller S. L., Ebers J. J. // Bell Labs Tech. J. 1955. V. 34. № 5. P. 883–902.
  2. Дьяконов В. П. Лавинные транзисторы и их применение в импульсных устройствах. М.: Сов. радио, 1973. 208 с.
  3. Дьяконов В. П. Лавинные транзисторы и тиристоры. Теория и применение. М.: Солон-Пресс, 2012. 384 с.
  4. Тилл У., Лаксон Дж. Интегральные схемы. Материалы, приборы, изготовление. М.: Мир, 1985. 504 с.
  5. Алехин В. А. Электроника: теория и практика. Моделирование в среде TINA-8. М.: Горячая Линия — Телеком, 2017. 308 с.
  6. Wong S., Hu C. M. // IEEE Circuits and Devices Magazine. 1991. V. 7. № 4. P. 9–12.
  7. Писарев А. Д., Бусыгин А. Н., Бобылев А. Н., Удовиченко С. Ю. // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2017. Т. 3. № 4. С. 142–149.
  8. Есин А. А. // Управление большими системами. 2020. № 88. С. 69–98.
  9. Добрецов Л. Н., Гомоюнова М. В. Эмиссионная электроника. М.: Наука, 1966. 564 с.
  10. Дубинов А. Е., Дубинова И. Д., Сайков С. К. W-функция Ламберта и ее применение в математических задачах физики. Саров: ФГУП “РФЯЦ-ВНИИЭФ”, 2006. 160 с.
  11. Mezo I. The Lambert W function: Its generalizations and applications. N.Y.: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2022. 252 p.
  12. Рехвиашвили С. Ш., Нарожнов В. В. Способ повышения быстродействия транзисторов и транзисторных интегральных схем. Патент РФ № 2799113. Приоритет от 18.03.2022.
  13. Альтудов Ю. К., Гаев Д. С., Псху А. В., Рехвиашвили С. Ш. // Микроэлектроника. 2023. T.52. № 6. С. 489–496.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Эквивалентная электрическая схема транзистора с туннельным пробоем (а) и схема для исследования статических и динамических характеристик (б).

Скачать (133KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Передаточная характеристика по напряжению схемы на рис. 1б (а) и ВАХ диода (б): кружки — экспериментальные данные; сплошные линии — расчеты по SPICE-модели и формуле (1).

Скачать (142KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Осциллограммы сигналов схемы на рис. 1б: (а) — эксперимент; (б) — SPICE-моделирование.

Скачать (107KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Типовая структура совмещенных биполярных транзисторов с туннельным пробоем.

Скачать (211KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».