Введение. 1 страница. Запоминающие устройства на принципах зарядовой связи легко реализуются с помощью ячеек аналоговой памяти

Запоминающие устройства на принципах зарядовой связи легко реализуются с помощью ячеек аналоговой памяти. По существу эти ячейки являются конденсаторными МОП-структурами, в которых хранится зарядовый пакет или отсутствует вовсе. В первом случае говорят о хранении логической единицы, в другом -— логического нуля. Объединенные в линейки такие ячейки образуют регистры сдвига.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) состоит из накопителя с однократной записанной информацией и системы вывода информации на регистрах с зарядовой связью.

Один из вариантов ПЗУ на ПЗС для хранения аналоговых сигналов содержит регистр сдвига, связанный с МОП-конденсаторами, размеры которых соответствуют записанной информации. На Рисунок - 3.19, а изображен отдельный элемент такого устройства, где трехтактный регистр Р1—Р3 непостоянно связан с конденсаторами постоянной памяти К1—КЗ. В режиме считывания на выбранный конденсатор подается напряжение и под его электродом накапливается заряд, пропорциональный площади последнего. Затем напряжение подается на выбранный электрод, и заряд передается в регистр. Это выполняется одновременно во всех элементах, так что регистр принимает параллельный код, который затем поступает к выходному усилителю.

Элементы хранения отделены от регистра, подобно фоточувствительным элементам в фотоприемниках со строчной разверткой. Однако они могут быть совмещены с электродами переноса, как показано на Рисунок - 3.19, б. При этом информация представлена величиной заряда, встроенного в электродный диэлектрик. Наличие такого заряда приводит к модуляции поверхностного потенциала вдоль канала ПЗС, что позволяет считывать записанный заряд.

Рисунок - 3.19. ПЗУ на ПЗС: а — элемент памяти вне регистра; б — элементы памяти, совмещенные с электродами переноса.

Операция считывания протекает в две стадии: вначале производится передача информации из постоянного накопителя в регистры ПЗС, затем — перенос зарядовых пакетов к выходу устройства. Первая стадия зависит от способа представления информации в накопителе, который при соответствующих управляющих сигналах определяет процесс генерации зарядовых пакетов, степень заполнения ими потенциальных ям или распределение зарядов между соседними элементами.

Информация записывается в диэлектрике, что обуславливает различное пороговое напряжение на электродах и одновременно различную управляющую способность. При подаче напряжения на электроды выбранной фазы под ними образуются потенциальные ямы различной глубины. Заполнение их зарядом, за счет естественной термогенерации, создает зарядовый рельеф, отображающий ранее записанную информацию. Для ускорения заполнения ям "опрашивающие" заряды подводят с помощью самого ПЗС.

Репрограммируемое постоянное запоминающее устройство (РПЗУ) на ПЗС позволяет перезаписывать информацию в процессе работы в соответствии с введенным в него массивом зарядовых пакетов. Из некоторых способов хранения информации перепрограммирование допускает лишь заряд, встроенный в диэлектрик, но сам диэлектрик должен быть усложнен: диэлектрик с захватом заряда и диэлектрик со встроенным плавающим затвором.

Запоминающее устройство с произвольной выборкой по считыванию (ЗУПВ) на ПЗС позволяет считывать информацию из произвольной ячейки матрицы. В их основе лежит матрица ПЗС с дополнительной системой электродов, обеспечивающих произвольную выборку. Как известно, произвольная выборка возможна и в приборах с инжекцией заряда, но зарядовое считывание в матрицах большого объема дает очень слабые выходные сигналы, налагает чрезмерно жесткие требования на ее элементы, в особенности на усилители считывания. Более перспективным представляется использование токового считывания. В этом случае заряд, хранимый элементом, модулирует протекающий в нем ток.

Допустимы различные способы токового считывания при ориентации канала транзистора в различных направлениях по отношению к каналу ПЗС (Рисунок - 3.20): в горизонтальном (а, б) и в вертикальном (в, г).

Рисунок - 3.20. Комбинация элемента ПЗС с транзистором: горизонтальный канал -» транзистора поперек (а) и вдоль канала ПЗС (б); вертикальный канал ↑ транзистора со стоком в отверстии электрода ПЗС (в) и в виде изолирующей диффузионной области (г)

Области стока и истока канального транзистора могут быть включены в конструкцию дополнительно, но можно использовать и структуры, входящие в ПЗС-подложку, например, области изолирующей стоп-диффузии. При горизонтальном канале на подложке необходимо наличие слоя противоположного типа проводимости.

Для вертикального канала размеры стока должны быть меньше глубины области пространственного заряда.

Итак, ЗУ строятся на основе регистров сдвига, позволяющих реализовать в ячейках два устойчивых состояния "1" или "0" и перемещать информацию по регистру. По методу поиска адреса ячейки памяти ЗУ делятся на устройства с произвольным и последовательным доступом информации. ЗУ с произвольным доступом позволяют использовать в любой момент времени любую ячейку и имеют число выходов блока выборки, равное числу адресов блока запоминания. ЗУ на основе регистров сдвига на ПЗС относятся к устройствам с последовательным доступом к информации.

Для увеличения времени хранения информации зарядовые пакеты непрерывно циркулируют по ПЗС-структуре путем передачи их с выхода на вход через устройство регенерации, позволяющее компенсировать утечку и рассасывание зарядов.

Рисунок - 3.21. Структурные схемы ЗУ на ПЗС: а — серпантинно-петлеобразная; б — с произвольной выборкой блоков; в — со строчной адресацией; последовательно — параллельно — последовательная

Конструктивно ЗУ организовываются по различным схемам (Рисунок - 3.21). Регистры сдвига могут быть объединены в виде серпантинно-петлевой структуры (Рисунок - 3.21, а) с элементами регенерации R. Перспективными также являются структуры ЗУ с произвольной выборкой (Рисунок - 3.21, б) и со строчной адресацией (Рисунок - 3.21, в). Структуры с последовательно — параллельно — последовательной адресацией (ППП) образуют регистр, состоящий из матрицы параллельно включенных регистров сдвига с последовательным переносом двух регистров — входного и выходного. Информация последовательно заносится в верхний регистр, затем переносится параллельно в матрицу и в ней построчно сдвигается. Достигнув выходного регистра, информация заносится в него, а затем последовательно сдвигается к выходному устройству. Структура типа ППП должна содержать элементы регенерации R, восстанавливающие уровень зарядовых пакетов.

ЗУ на ПЗС большой емкости строятся по блочной структуре или с блочной выборкой.

Основной областью применения ЗУ на ПЗС является буферная память. Так замена буферной памяти на магнитных дисках в ЭВМ позволит резко сократить габариты, потребляемую мощность, другие технические характеристики.

Плотность записи информации в ЗУ на ПЗС может достигать 10⁵ бит/см2 при скорости записи и считывания 5 Мбит/с. К недостаткам ЗУ на ПЗС следует отнести ограниченное время хранения информации в ЗУ, а также энергозависимость схем.

3.2.4. БИСПИН-приборы

БИСПИН-приборы представляют собой полупроводниковые структуры с БИСмещенным Переходом и Инжекционной Неустойчивостью. Эти приборы преобразуют входной аналоговый сигнал в регулярную последовательность импульсов тока или напряжения.

В качестве континуальной среды используется полупроводниковая структура с распределенным p+—n- или n+—p-переходом (Рисунок - 3.22, а).

На поверхности слаболегированной n- или p-области формируют нелинейный А и омический В контакты. В качестве нелинейного контакта может выступать встроенный локальный n+—p—n- или p'—n—p-транзистор.

Рисунок - 3.22. БИСПИН-структура (a), форма генерируемых импульсов (б) и условное обозначение (е)

На поверхности сильно легированной p+- или n+-подложки формируется омический контакт С. Если к контактам А и В приложить определенную разность потенциалов UAB таким образом, чтобы n+-область была включена в прямом направлении, а затем структуру осветить со стороны слаболегированной области, то во внешней цепи появляются импульсы тока определенной частоты следования. При большой скважности импульсы тока имеют релаксационную форму (Рисунок - 3.22, б). В промежутках между импульсами тока на контакте С имеют место пилообразные импульсы напряжения. Аналогичная генерация проявляется и без подсветки, но при пропускании тока через распределенный p+—n-переход. Увеличение интенсивности подсветки или уровня Тока в подложку приводит к пропорциональному росту частоты следования импульсов без изменения их амплитуды, величина которой определяется разностью потенциалов UAB на структуре. Таким образом, БИСПИН может рассматриваться как релаксационный генератор, имеющий три независимых канала управления: потенциальный, токовый и гальванически развязанный — световой. Каждый из каналов характеризуется порогом генерации, величина которого зависит от состояния двух других каналов, и с их помощью легко изменяется в большую или меньшую сторону.

В зависимости от напряжения питания, уровня освещенности или тока в подложку БИСПИН может находиться в трех состояниях:

□ закрытое, с низкой проводимостью, когда внутреннее сопротивление структуры между контактами Aи В определяется сопротивлением обратносмещенного коллекторного перехода локального транзистора и составляет ~ 10⁸Ом;

□ открытое, с высокой проводимостью, когда сопротивление структуры не превышает единиц кОм. В это состояние структура переходит при больших уровнях токов в подложку или подсветку;

□ автоколебательное.

Из сказанного выше следует, что БИСПИН может работать как ключ, если время нарастания подаваемого на его вход сигнала не превышает периода следования импульсов при.максимальной частоте повторения.

Физический механизм работы БИСПИНа в автоколебательном режиме состоит в следующем. После включения источника напряжения благодаря тому, что сопротивление обратносмещенного коллекторного перехода локального транзистора существенно превышает сопротивление Rn n-слоя, коллекторный потенциал потенциал под омическим контактом совпадают с точностью до 10-3 В, т. е. . Такого же уровня достигает потенциал подложки . Следовательно, распределенный p+—n-переход находится под нулевым смещением. При включении света за счет внутреннего фотоэффекта происходит зарядка распределенного p+—n-перехода и возникает инжекция дырок из подложки в n-слой. При этом часть дырок попадает в коллекторную область встроенной локальной n+—p—n-структуры. Для дырок в n-слое коллекторный переход является экстрактором, благодаря чему они поступают в p-базу локального транзистора и скапливаются в ней. Последнее обстоятельство приводит к понижению потенциального барьера эмиттерного n+—p-перехода и инжекции электронов из n-эмиттера в узкую p-базу, после пролета которой они оказываются в n-слое структуры. Возникает электронный ток Im протекающий по n-слою вдоль распределенного p+—n-перехода к омическому контакту. Следует иметь в виду, что этот электронный ток во много раз больше тока дырок, поступающих в p-базу локального транзистора.

Падение напряжения на распределенном сопротивлении n-слоя ( кОм) приводит к снижению потенциала вблизи коллекторного перехода

Поскольку потенциал подложки ф вследствие ее высокого уровня легирования можно считать независимым от координаты, то смещение на распределенном р+—п-переходе вдоль него изменяется. Прямое смещение этого перехода под коллектором локального транзистора увеличивается, а в остальной, большей его части, сначала уменьшается, а затем становится отрицательным. Инжекция дырок из p+-облаети в p-базу транзистора при этом растет, что в свою очередь вызывает еще больший перекос в смещении p+—n-перехода и т. д. Процесс развивается лавинообразно и приводит транзистор в режим насыщения.

Вольтамперная характеристика структуры имеет S-образный вид, и в этом случае следует ожидать токовую неустойчивость.

При небольших уровнях фототока основной поток дырок в p-область локального транзистора поступает из p+-подложки за счет двух процессов: перераспределения фототока и перезарядов барьерной емкости p+—n-перехода. В начале процесса дырки, образующиеся вследствие внутреннего фотоэффекта, захватываются полем объемного заряда p+—n-перехода и перебрасываются в p+-подложку, благодаря чему он весь равномерно переходит в состояние прямого смещения (до 0,3 В). Вследствие этого дырки также равномерно инжектируются в n-слой по всей площади распределенного перехода, и в базу транзисторной структуры поступает лишь небольшая их часть, определяемая величиной площади этого перехода, расположенной под коллектором локальной структуры. Вследствие развивающейся описанной выше петли положительной обратной связи (включающей ток вдоль n-слоя, падение потенциала и рост прямого смещения на p+—n-переходе) распределенный переход оказывается бисмещенным, происходит перераспределение инжекционного тока дырок, в результате чего все фотодырки, собранные основной обратносмещенной частью p+—n-перехода, поступают через прямосмещенную часть в базу локальной транзисторной структуры. К этому току добавляется ток перезарядки емкости р+—n-перехода через открытую вертикальную n+—p—n—p+-структуру. Оценки показывают, что начальный всплеск тока в импульсе носит емкостный характер, и его амплитуда линейно зависит от разности потенциалов на структуре.

После прекращения перезарядки p+—n-перехода количество дырок, поступающих в базу локальной транзисторной структуры, резко сокращается и остается только поток "фотодырок". Концентрация их в базе из-за рекомбинации резко сокращается и все большая часть коллекторного перехода выходит из насыщения, сопротивление растекания коллектора увеличивается, коллекторный ток снижается и площадь прямосмещенной части p+— n-перехода уменьшается.

Если фототок настолько велик, что ток вдоль p+—n-перехода обеспечивает сохранение на нем прямосмещенного участка, то структура остается открытой. В противном случае она переходит в закрытое состояние, и весь процесс повторяется (автоколебательный режим).

Таким образом, в процессе развития импульса p+—n-переход проходит четыре состояния: с нулевым смещением, прямосмещенное, обратносмещенное и бисмещенное. Последнее обстоятельство послужило основанием для названия структуры и прибора.

Возможности практического применения БИСПИНов определяются их многофункциональностью, высокой чувствительностью по входу; большой амплитудой выходного сигнала; малыми темновыми токами; широким диапазоном перестройки; большой крутизной преобразования "аналоговый сигнал—частота следования импульсов"; наличием на выходе сигналов двух типов — релаксационного токового и пилообразного (напряжения); широким диапазоном напряжений питания; большим интервалом сопротивления нагрузки.

Особого внимания заслуживает вопрос о применении БИСПИНов в устройствах контроля. Здесь возможны два направления:

□ использование БИСПИНа как датчика, например, светового потока, температуры, тока, напряжения и т. д.

□ использование БИСПИНа в качестве преобразования "аналоговый сигнал—частота" для любых стандартных и выпускаемых промышленностью датчиков.

На Рисунок - 3.23 приведены фотошаблоны для изготовления БИСПИН-прибора на основе пластин легированного бором кремния.

Рисунок - 4.23. Комплект фотошаблонов для изготовления БИСПИН-приборов (а, б, в, г, д, е) и их общий вид (ж)

После процессов окисления, нанесения фоторезиста и сушки производится первая фотолитография областей разделения (Рисунок - 3.23, а). Затем следуют процессы травления окисла, снятия фоторезиста, химическая обработка и разделительная высокотемпературная диффузия бора. Новый технологический цикл процессов снятия окисла, химической обработки пластин, окисления и второй фотолитографии (Рисунок - 3.23, б). Циклы травления окисла, снятие фоторезиста, химическая обработка позволяют подготовить пластину к проведению базовой диффузии бора.

База формируется размером 350x350 мкм, глубиной залегания 2,4 мкм и концентрацией примеси бора I0¹⁸ см^-3.

Третья фотолитография проводится с целью формирования эмиттеров в виде линейного и нелинейного контактов (Рисунок - 3.23, в). С этой целью проводятся операции травления окисла, снятия фоторезиста, химической обработки, а затем эмиттерная двухстадийная диффузия фосфора. Размер эмиттерных областей составляет 90 90 мкм, глубина залегания 1,1 мкм и концентрация примесей 10²⁰ см^-3.

Затем пластина готовится к процессам формирования контактных окон и с этой целью проводится четвертая фотолитография (Рисунок - 3.23, г). В очередном цикле технологических процессов предусмотрено травление окисла, снятие фоторезиста, химическая обработка перед процессом металлизации алюминием.

Пятая фотолитография проводится с целью формирования металлических контактов к линейному, нелинейному и базовому контактам (Рисунок - 3.23, д).

Процессы травления алюминия, снятие фоторезиста, химическая обработка предваряют процесс вжигания алюминиевых токопроводящих дорожек. Контакты имеют размеры 50x100 мкм, их удельное сопротивление составляет 2 Ом/.

После этого следуют циклы химической обработки и, наконец, последняя шестая фотолитография (Рисунок - 3.23, е). Очередные циклы травления, снятия фоторезиста, химической обработки и термообработка при 300 °С. После проверки ВАХ проводится термокомпрессионная обработка. Пластины отмываются, скрайбируются и развариваются в корпуса. Тестирование приборов проводится при напряжении Uk6 > 50 В,

На Рисунок - 3.23, ж представлены корпусированные БИСПИН-приборы, в центре которых просматриваются кристаллы.

На их основе созданы различные типы датчиков с частотным выходом: оптоэлектронные преобразователи, преобразователь типа "аналоговый сигнал—количество импульсов", измеритель световых, магнитных потоков. Значительный интерес представляют датчики различных физических параметров, реализованные на БИСПИН-приборах. В этом случае резко повышается точность измерений, появляется возможность передачи данных по радиоканалу. На основе БИСПИН-приборов разработаны датчики для дистанционного контроля в системах экологического мониторинга.

На Рисунок - 3.24 приведены температурно-частотные зависимости датчиков температуры на основе БИСПИН-приборов при различных значениях тока в подложку / и напряжении смещения 6,3 В. Наблюдается линейность в диапазоне температур от - 60 до + 80 градусов. Оценки показывают, что в этом случае возможно получение точности измерения температуры порядка 10^-3 градуса.

Частотный выход датчиков на основе БИСПИН-приборов позволил создать на их основе комплект интеллектуальных датчиков для экологического мониторинга. Частотный выход БИСПИН-структур позволяет на их основе реализовать передачу телеинформации по радиоканалу. На этом принципе реализованы датчик магнитного поля, измеритель мощности световых потоков, датчик температуры с использованием термистора и др.

Следует заметить, что вся эта схема может быть реализована в виде одной интегральной схемы. Одновременно можно разместить несколько датчиков для контроля нескольких физических величин. Реально встроить схемы автоматического переключения каналов, адаптации к изменению эксплуатационных условий, схем промежуточной обработки информации. Такие конструкции получили название интеллектуальные датчики (сенсоры)

Рисунок - 3.24. Схема датчика температуры на БИСПИН-приборе (а) и его температурно-частотные зависимости (б) и схема телеканала передачи данных (в)

3.2.5. Приборы на волнах пространственного заряда

В континуальных средах, представляющих собой тонкие слои полупроводников и обладающих отрицательной объемной дифференциальной проводимостью (ОДП), при определенных условиях возбуждаются волны пространственного заряда (ВПЗ).

Такие волны по существу являются динамическими неоднородностями, обладающими уникальными свойствами:

□ скорость волн близка к скорости дрейфа электронов (~ 10⁵ м/с);

□ величина и направление скорости ВПЗ легко управляемы за счет изменения величины и направления статического электрического поля, приложенного в плоскости полупроводникового слоя;

□ ВПЗ могут эффективно усиливаться, слабая дисперсия скорости позволяет организовать когерентное многоволновое взаимодействие со средой.

Это явление положено в основу нового класса приборов. Следует особо подчеркнуть, что технология создания континуальной среды, а также приборов на основе ВПЗ вполне совместима с технологией микроэлектроники.

Конструкция одного из процессоров, выполняющего функции усилителя и фильтра, приведена на Рисунок - 3.25. Континуальной средой такого устройства является тонкий слой GaAs n-типа проводимости.

Возбуждение ВПЗ осуществляется многоэлементным преобразователем, выполненным в виде встречно-штыревого преобразователя (ВШП). Динамические неоднородности в виде ВПЗ, генерируемые каждым из электродов ВШП, распространяются к детектирующему ВШП и наводят в нем электрический сигнал. Этот сигнал пропорционален суммарному значению переменных составляющих концентрации электронов. Другими словами, электрический сигнал с детектора равен сумме всех парциальных ВПЗ, возбужденных каждым из электродов.

Рисунок - 3.25. Схема процессора на ВПЗ для усиления и фильтрации сигналов (а) и его частотная характеристика (б)

Максимальный выходной сигнал будет наблюдаться в том случае, если все парциальные ВПЗ придут на выходной электрод синфазно. Геометрия ВШП такова, что расстояние между соседними штырями должно быть равно половине длины ВПЗ λ; тогда частота определяется соотношением

где V0 — скорость волны.

Такой процессор одновременно выполняет функцию фильтра с амплитудно-частотной

характеристикой вида причем

где N— число штырей ВШП (Рисунок - 3.25, б). Подавление побочных максимумов можно осуществить путем аподизации ВШП подобно тому, как это рассматривалось в акусто-электронных устройствах.

Другим примером процессора на ВПЗ является конвольвер сигналов СВЧ-диапазона. В этом процессоре используется нелинейное взаимодействие ВПЗ. Конвольвер представляет собой многослойную сэндвич-структуру (Рисунок - 3.26). Две континуальные среды, отличающиеся степенью легирования и скоростью дрейфа волн пространственного заряда, расположены одна над другой и разделены тонким слоем диэлектрика.

Рисунок - 3.26. Монолитный конвольер на ВПЗ

На входные электроды прибора подаются сигналы в СВЧ-диапазоне. Генерируемые электродами динамические неоднородности в виде ВПЗ распространяются в смежных континуальных средах. Суммарная толщина полупроводниковых слоев и разделяющих их пленок диэлектрика меньше характерной длины ВПЗ и поэтому волны, распространяющиеся в континуальных средах, эффективно взаимодействуют. Результатом их взаимодействия является результирующий сигнал, описываемый соотношением

где А — размерный коэффициент; m — множитель, определяемый относительной разностью скоростей дрейфа в двух континуальных средах. Если две ВПЗ движутся в противоположных направлениях, то можно получить классическое преобразование— операцию свертки сигналов:

Интервалы интегрирования определяются временем прохождения волны в приборе.

Помимо процессоров на ВПЗ можно реализовать устройства памяти аналоговых сигналов. На Рисунок - 3.27 представлено устройство хранения аналоговых сигналов в СВЧ-диапазоне.

Область хранения сигналов представляет собой эквидистантную систему хранящих электродов, связанных с шиной хранения через емкости. В режиме записи напряжение на шину хранения не подается. Хранящие затворы находятся под плавающим потенциалом и мало влияют на условия распространения ВПЗ в пролетной области. В этом случае реализуется режим широкополосного усилителя бегущей волны.

В режиме хранения на шину подается импульс хранения отрицательной полярности такой амплитуды, чтобы обедненные области под "хранящими" электродами полностью сомкнулись. В этом случае в пленке образуются изолированные области — карманы, содержащие динамические неоднородности в виде зарядовых пакетов. Наличие или отсутствие зарядовых пакетов свидетельствует о наличии битов хранимой информации; ВПЗ в этом случае как бы замораживаются в среде. Положительный потенциал с выхода устройства может быть снят.

Рисунок - 3.27. Запоминающее устройство аналоговых сигналов

3.2.6. Ганновские приборы

В полупроводниковой континуальной среде с //-образной объемной вольтамперной характеристикой возникает генерация высокочастотных колебаний электрического тока, представляющая собой эффект Ганна. Генерируется динамическая неоднородность в виде электрического домена, которая называется доменом Ганна (Рисунок - 3.28).

Если к торцам кристалла GaAs n-типа длиной l, обладающего W-образной ВАХ, приложить напряжение U такое, что Екр < U/l < Епор, то возникают локальные флуктуации плотности заряда (Рисунок - 3.28, а). Эта флуктуация величиной Х\, Х2 расположена на падающем участке ВАХ в области отрицательной дифференциальной проводимости (Рисунок - 3.28, б, в).

Напряженность поля вследствие флуктуации возрастает на величину Д£, а плотность тока j в области X, <Х<Х2 окажется ниже, чем вне области. Электроны, движущиеся против сил поля, начинают скапливаться вблизи Х{ и образовывать отрицательный заряд. На координате Х2 остается некомпенсированный положительный заряд (Рисунок - 3.28, е). Образуется электростатический домен, обедненный свободными электронами.

Под воздействием электрического поля домен перемещается в континуальной среде от катода к аноду со скоростью дрейфа электронов VДР (10⁵—10⁷ м/с). На аноде происходит рекомбинация электронов или их детектирование. Динамическая неоднородность распадается, вызывая импульс тока во внешней цепи. Форма импульса тока приведена на Рисунок - 3.31, г. Одновременно у катода зарождается новая динамическая неоднородность в виде домена и процесс повторяется. Размер домена составляет Ах= 10 -s- 20 мкм. Специфичность эффекта Ганна состоит в том, что преобразование мощности постоянного тока происходит во всем объеме среды, а не в узкой области, например, р—n-переходе. Поэтому генераторы на основе эффекта Ганна имеют значительную мощность.

На основе эффекта Ганна разработаны конструкции процессоров и памяти. Рассмотрим некоторые из них.

Управление импульсами тока может производиться функцией, являющейся произведением профиля легирования среды на площадь поперечного сечения образца. По существу эта функция определяет заряд электростатического домена. В этом случае легко генерировать колебания тока сложной формы, придавая соответствующую форму образцу (Рисунок 3.29, а).

Форму колебаний можно задавать также с помощью профиля металлического контакта на поверхности образца, описываемого заданной функцией f{X). В этом случае процессор произведет преобразование функции координат ДА) во временную функцию J{t).

Металлический электрод изолируется от образца диэлектрической пленкой (Рисунок - 3.29, б). На основе прибора Ганна, неудачно названного диодом, можно реализовать устройства логики, используя два его состояния: омическое (без домена) и с доменом сильного поля. В диод Ганна вводится устройство управления в виде затворов Шоттки, которые расположены перпендикулярно направлению тока. В таком приборе можно стимулировать или подавлять ганновский домен, а значит формировать нужную логическую функцию.