Вплив стороннього електромагнітного випромінювання на хвильові характеристики напівпровідникової решітки

Abstract

Предметом вивчення є механізми виникнення нестійкостей власних коливань напівпровідникових надґраток, обумовлених їх взаємодією з потоками заряджених частинок в умовах впливу зовнішнього електромагнітного випромінювання. Мета - отримання розрахункових співвідношень, які дозволяють визначати ступінь відхилення робочих характеристик напівпровідникових комплектуючих від норми в залежності від параметрів зовнішнього імпульсного електромагнітного випромінювання. Задача - отримання моделі взаємодії наведених зовнішнім електромагнітним випромінюванням струмів з електростатичними коливаннями напівпровідникової надґратки, заснованої на реалізації резонансної (черенковської) взаємодії рухомих зарядів і електромагнітних коливань в умовах, коли збігаються фазова швидкість хвилі і швидкість зарядженої частинки. Використовувані методи: аналітичні методи рішення рівнянь Максвелла і рівнянь середовища в рамках гідродинамічного підходу. Отримано наступні результати. Проведено дослідження функціонування напівпровідникових комплектуючих електрорадіовиробів (надґграток) в умовах впливу потужних імпульсних електромагнітних полів. Вивчено характер змін працездатності напівпровідникових комплектуючих елементної бази технічних засобів. Показано, що вплив імпульсного електромагнітного випромінювання супроводжується виникненням струмів в провідних елементах виробів і виникненням їх внутрішніх полів. Визначено один з типів оборотних відмов напівпровідникової елементної бази електрорадіовиробів, заснований на взаємодії струмів, наведених зовнішнім випромінюванням, з власними полями надґграток, що комплектують виріб. Подібні відмови реалізуються в умовах черенковського випромінювання (струм паралельний до кордонів структури). Показано, що дана взаємодія призводить до енергетичних втрат наведених струмів на збудження власних коливань надґраток, тобто появі режиму генерації коливань, який характеризується зміною вольт-амперних характеристик радіовиробів. Висновки. Результати, отримані в роботі, можуть бути використані при оцінці працездатності активних радіоелектронних приладів (підсилювачів, генераторів і перетворювачів електромагнітних коливань міліметрового та субміліметрового діапазонів) в умовах впливу зовнішніх імпульсних електромагнітних полів. Проведений в роботі порівняльний аналіз кількісних оцінок оборотних відмов напівпровідникових приладів в залежності від просторової конфігурації поля, що впливає (наведений струм паралельний до кордонів структури), дозволяє вирішувати задачі оптимізації ступеня спотворення робочих характеристик даних приладів.

Keywords

• електромагнітне випромінювання
• напівпровідникові структури
• поверхневі коливання
• заряджені частинки
• декремент коливань