×
09.06.2018
218.016.5b7d

Управляемый светом генератор электрических колебаний на однородных кристаллах сульфида кадмия

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к оптоэлектронным устройствам и может быть использовано в качестве генератора колебаний синусоидальной, пилообразной и сложной (сумма нескольких синусоид) форм на основе однородного кристалла CdS, управляемого светом. Управляемый светом генератор электрических колебаний на однородном кристалле CdS состоит из металлического корпуса, монокристалла CdS, наклеенного на изолирующей подложке, которая, в свою очередь, приклеивается в центре дна корпуса, из прозрачного для видимого света окошка, из электрических выводов, расположенных рядом с торцевыми гранями полупроводника. При этом в данном устройстве используют монокристалл CdS, фотоэлектрические свойства которого проявляются токовой неустойчивостью, при освещении светом в области примесных переходов при тянущем поле от 200 В/см до 1000 В/см. Использование таких образцов монокристалла CdS позволит реализовать в фотосопротивлениях эффект генерации колебаний инфранизких частот. Изобретение обеспечивает возможность создания генератора колебаний на однородных кристаллах (CdS) использующего принцип работы, заключающийся в создании фотосопротивления на основе однородного кристалла CdS, чье сопротивление изменяется во времени синусоидально либо пилообразно или в виде «биений», описываемых как наложение двух синусоид с разной частотой. При этом спектральный диапазон фоточувствительности полупроводника составляет узкий интервал длин волн 510-520 нм, а токи, текущие через полупроводник, варьируются в диапазоне 10-10 А. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к оптоэлектронным устройствам и может быть использовано в качестве генератора колебаний синусоидальной, пилообразной и сложной (сумма нескольких синусоид) форм на основе однородного кристалла CdS, управляемого светом. Устройство также может быть использовано как элемент сложных оптоэлектронных приборов.

Хорошо известны полупроводниковые генераторы колебаний электрического тока высоких и сверхвысоких частот (0,1 до 100 ГГц) на диодах Ганна (однородных кристаллах арсенида галлия (GaAs) и фосфида индия (InP) с двумя контактами) [Левинштейн М.Е., Пожела Ю.К., Шур М.С. Эффект Ганна. М.: Сов. Радио, 1975, с. 7].

К недостаткам данных генераторов можно отнести невозможность получения колебаний низких и инфранизких частот, а также невозможность управления частотой осцилляций.

Технический результат проявляется при освещении устройства (кристалла CdS), результатом которого будут осцилляции фототока в кристалле CdS в области низких и инфранизких частот (от 0,2 до 5 Гц), с возможностью управления формы и частоты колебаний падающим на кристалл светом. Форма и частота осцилляций зависит от напряженности тянущего поля, прикладываемого к кристаллу CdS, и длины волны падающего на него света.

Задачей изобретения является создание генератора колебаний на однородных кристаллах (CdS), использующего принципиально новый (физический) принцип работы, и заключается в создании фотосопротивления на основе однородного кристалла CdS, чье сопротивление изменяется во времени синусоидально либо пилообразно или в виде «биений», описываемых как наложение двух синусоид с разной частотой. Данное фотосопротивление может служить в качестве генератора колебаний, задаваемым рабочим напряжением на фоторезисторе, а также длиной волны освещаемого света. При этом спектральный диапазон фоточувствительности полупроводника составляет узкий интервал длин волн 510-520 нм, а токи, текущие через полупроводник, варьируются в диапазоне 10-9-10-4 А, рабочие напряженности на кристалле CdS от 200 В/см до 1000 В/см.

Данный технический результат достигается созданием фотосопротивления на основе однородного кристалла CdS, чье сопротивление изменяется во времени синусоидально либо пилообразно или в виде «биений», описываемых как наложение двух синусоид разной частоты и амплитуды, состоящий из полого корпуса, монокристалла CdS, наклеенного на изолирующей подложке, которая, в свою очередь, приклеивается в центре дна корпуса, из прозрачного для видимого света окошка, из электрических выводов, расположенных рядом с торцевыми гранями полупроводника. При этом в данном устройстве используют монокристалл CdS, форма и частота осцилляций, возникающих в нем, зависит от прикладываемого к нему напряжения (напряженности тянущего поля) и длины волны падающего на него света.

Осцилляции, возникающие в однородном кристалле CdS, объясняются следующим. Фототермические переходы электронов из валентной зоны в зону проводимости через «мелкие» уровни двукратно ионизованных собственно-дефектных донорных центров создают фон, на котором наблюдаются осцилляции фототока.

Оптические переходы электронов из валентной зоны на «глубокие» уровни двукратно ионизованных собственно-дефектных донорных центров сопровождаются уменьшением проводимости освещаемого участка образца за счет эффекта отрицательной фотопроводимости: электроны, переведенные светом на "глубокие" уровни, остаются на этих уровнях, тогда как возникающие в валентной зоне дырки рекомбинируют с темновыми электронами зоны проводимости через уровни s-центров быстрой рекомбинации.

При освещении узкого участка в центре кристалла возникает неустойчивость фототока, обусловленная образованием на освещаемом участке кристалла CdS области сильного поля за счет эффекта отрицательной фотопроводимости. С ростом продолжительности освещения участка его проводимость уменьшается, соответственно возрастает приложенное к участку поле. В результате возрастает вероятность термической ионизации заполненных светом "глубоких" уровней двукратно ионизованных собственно-дефектных донорных центров за счет эффекта Пула-Френкеля, что приводит к росту фототока. По мере увеличения проводимости освещаемого участка кристалла приложенное к нему поле уменьшается по величине, соответственно уменьшается вероятность термической ионизации "глубоких" уровней, что приводит к падению фототока. Дальнейшее освещение вновь приводит к заполнению этих уровней и росту приложенного к освещаемому участку поля и процесс повторяется.

На фиг. 1 представлен чертеж (схема) фотосопротивления, вид сбоку.

На фиг. 2 представлен чертеж фотосопротивления в разрезе А-А, вид сверху.

Корпус фотосопротивления представляет собой металлический диск (1), диаметром около 10 мм и высотой 4 мм с полостью внутри, в которую и устанавливается рабочее тело (полупроводник, кристалл CdS) (2), имеющий форму параллелепипеда. Кристалл (2), для исключения контакта с корпусом (1) напротив окошка (4), крепится с помощью клея на изолирующую прокладку квадратной формы (3), имеющей толщину около 1 мм, которая приклеивается на дно полости металлического диска (1). Открытое отверстие диска герметично, с помощью клея, закрывается прямоугольным стеклянным окошком (4). К кристаллу с торцевых сторон создаются омические контакты (5) с помощью In-Ga пасты. В корпусе создаются два электрических вывода (6), изолированные от общего корпуса изолятором и подсоединяемые к In-Ga пасте на полупроводнике с помощью гибких, тонких проводников. Выводы (6) расположены рядом с торцевыми сторонами полупроводника, на которые нанесена In-Ga паста.

Устройство работает следующим образом.

Световое излучение, пройдя сквозь окошко 4, возбуждает полупроводник 2. За счет внутреннего фотоэффекта в полупроводнике 2 создаются дополнительные носители электрического заряда, вызывающие падение его сопротивления, и, соответственно, приводящее токовым неустойчивостям, текущего через кристалл 2 фототока.

Управляемый светом генератор электрических колебаний на однородных кристаллах сульфида кадмия, состоящий из монокристалла полупроводника, наклеенного на изолирующей подложке, которая, в свою очередь, приклеивается в металлическом корпусе, с прямоугольным и прозрачным для видимого света окошком и электрических выводов, расположенных рядом с торцевыми гранями полупроводника, отличающийся тем, что в данном устройстве используют монокристалл CdS, фотоэлектрические свойства которого проявляются токовой неустойчивостью, при освещении светом в области примесных переходов при тянущем поле от 200 В/см до 1000 В/см, а также наличием прозрачного окошка, расположенного над центральной частью монокристалла CdS для его освещения.
Управляемый светом генератор электрических колебаний на однородных кристаллах сульфида кадмия
Управляемый светом генератор электрических колебаний на однородных кристаллах сульфида кадмия
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 51 items.
20.06.2016
№217.015.0462

Защитная полимерная пленка от коррозии металлов автомобиля

Изобретение относится к композициям для антикоррозийных покрытий, в частности к полимерным покрытиям на основе целлюлозного лака, и предназначено для защиты металлов автомобиля. Защитная полимерная пленка от коррозии металлов автомобиля, включающая ацетон, бутилацетат, дополнительно содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587712
Дата охранного документа: 20.06.2016
25.08.2017
№217.015.a0dd

Металлический вертикальный сейсмостойкий резервуар

Изобретение относится к строительству, а именно к металлическим вертикальным резервуарам для хранения жидкостей, сооружаемым в сейсмических районах. Технический результат изобретения заключается в повышении устойчивости и жесткости резервуара. Резервуар включает стенку, днище, крышу, плавающие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606485
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a17e

Многоэтажное здание

Изобретение относится к строительству многоэтажных зданий. Многоэтажное здание включает корпуса с ломанными в плане очертаниями фасадов, выполненные с остекленными участками стен, установленные радиально и соединенные между собой торцами с образованием центрального ядра, наружное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606898
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a17f

Железобетонный силос

Изобретение относится к строительным конструкциям, в частности к железобетонным силосам для хранения сыпучих материалов. Технический результат изобретения заключается в повышении устойчивости и жесткости силоса. Железобетонный силос имеет банку, стенки которой в поперечном сечении выполнены в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606896
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a2a4

Железобетонный наземный вертикальный резервуар

Изобретение относится к строительству, а именно к наземным железобетонным вертикальным резервуарам для хранения жидкостей. Технический результат изобретения заключается в повышении устойчивости и жесткости резервуара. Резервуар включает крышу и днище, выполненные в плане в виде треугольника...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607128
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a6d0

Железобетонный вертикальный резервуар

Изобретение относится к строительству, а именно к железобетонным вертикальным резервуарам для хранения жидкостей. Технический результат изобретения заключается в повышении устойчивости и жесткости резервуара. Резервуар включает крышу и днище, выполненные в плане в виде треугольника Рёло, стену...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608367
Дата охранного документа: 18.01.2017
25.08.2017
№217.015.b01c

Сейсмостойкое многоэтажное здание

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении многоэтажных зданий башенного типа в сейсмических районах. Технический результат: повышение устойчивости, прочности и степени обтекаемости ветровыми воздушными потоками конструкции многоэтажного здания. Сейсмостойкое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613386
Дата охранного документа: 16.03.2017
25.08.2017
№217.015.b02a

Опора моста

Изобретение относится к мостостроению, в частности к опорам мостов через реки. Задача изобретения - повышение устойчивости, жесткости и обтекаемости опоры моста. Опора моста имеет поперечное сечение в виде треугольника Рело. Опора моста установлена так, чтобы один из углов треугольника Рело был...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613384
Дата охранного документа: 16.03.2017
25.08.2017
№217.015.b052

Минарет мусульманской мечети

Изобретение относится к строительству. Технический результат: повышение устойчивости, жесткости и степени обтекаемости ветровыми воздушными потоками конструкции минарета. Минарет мусульманской мечети включает сводчатую крышу, выполненную в плане в виде треугольника Рёло, стену, уложенную в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613387
Дата охранного документа: 16.03.2017
25.08.2017
№217.015.b2ef

Многоэтажное здание с несущим центральным стволом

Изобретение относится к строительству, в частности к многоэтажным зданиям с несущим центральным стволом и консольными этажами, и может быть использовано при строительстве зданий башенного типа в сейсмических районах и в стесненных городских или горных условиях. Многоэтажное здание включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613696
Дата охранного документа: 21.03.2017
Showing 1-3 of 3 items.
20.06.2016
№217.015.0462

Защитная полимерная пленка от коррозии металлов автомобиля

Изобретение относится к композициям для антикоррозийных покрытий, в частности к полимерным покрытиям на основе целлюлозного лака, и предназначено для защиты металлов автомобиля. Защитная полимерная пленка от коррозии металлов автомобиля, включающая ацетон, бутилацетат, дополнительно содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587712
Дата охранного документа: 20.06.2016
29.03.2019
№219.016.ee04

Метод оценки скорости поверхностной рекомбинации носителей заряда в кристаллах типа cds по тонкой (экситонной) структуре спектров фотопроводимости

Использование: для оценки скорости поверхностной рекомбинации неравновесных носителей заряда полупроводников. Сущность изобретения заключается в том, что метод оценки скорости поверхностной рекомбинации неравновесных носителей заряда в полупроводниках типа CdS, основанный на зависимости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683145
Дата охранного документа: 26.03.2019
20.05.2019
№219.017.5cad

Блок управления к монохроматору мдр-12 на основе raspberry pi

Изобретение относится к контрольно-измерительным приборам, а именно к электроизмерительным приборам, и предназначено для получения спектров фотопроводимости образцов полупроводников. Применяется для управления шаговым двигателем монохроматора МДР-12 в сопряжении с ПК под управлением Windows....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002687898
Дата охранного документа: 16.05.2019
+ добавить свой РИД