Для цитирования:
Солнцев В. А. Нелинейные явления в вакуумных микроэлектронных структурах // Известия вузов. ПНД. 1998. Т. 6, вып. 1. С. 54-74.
Нелинейные явления в вакуумных микроэлектронных структурах
Приведены результаты исследований физических процессов в вакуумных микроэлектронных структурах с матрицами автоэмиссионных катодов (МАЭК). Рассмотрен ряд метолов теории, нелинейные явления и структуры, известные ранее и предложенные в последнее время: вычисление гармоник тока и решение уравнений движения электронов в структурах с модуляцией эмиссии, СВЧ-диод с МАЭК, высокочастотный - автоэмиссионный контакт, ЛОВ с автомодуляцией эмиссии (карсинотрод), фрактальный автоэмиссионный катод,. Разработаны общие подходы к построению аналитической и численной теории приборов с модуляцией эмиссии. Дана классификация режимов работы диода с МАЭК и получена полная картина поведения КПД н электронной проводимости диода с МАЭК в режимах с отсечкой и без отсечки тока; предельный КПД составляет 30-40%. Рассмотрено влияние неоднородности поля у острийного катода. Показана возможность существования высокочастотного автоэмиссионного контакта между двумя проводниками при отсутствии статического поля, найдена его вольтамперная характеристика, отличающаяся от закона Фаулера-Нордхейма. Дана нелинейная теория ЛОВ с автомодуляцией эмиссии полем обратной волны (карсинотрод), позволяющей повысить КПД с 15% в обычной ЛОВ до 35% в карсинотроде при сохранении электронной перестройки частоты. Показана возможность увеличения КПД в изофазном карсинотроде до 60-70%. С целью получения предельных характеристик рассматриваемых структур предложены фрактальные автоэмиссионные катоды со специальной формой поверхности для существенного усиления электрического поля на остриях и увеличения тока с таких катодов при ограниченном напряжении.
- Phillips PM, Neidert RE, Hor C, Spindt CA. Design projection for F.E.triode using low capacitance spindt structures. In: 6th Int. Vacuum Micreoelectronics Conf. 12-15 July 1993, Newport, USA. P.155.
- Solntsev VA. Possibility of amplification оf microwaves using the negative conduction оf аn electron beam (polytron). J. Vac. Sci. Technol. В. 1993;11(2):484-486. DOI: 10.1116/1.586846.
- Galdetsky AV, Solntsev VA, Stepanchuk VV. The processes of microwave generation and amplification in structures with medium electron transit angles. In: 7th Int. Vacuum Microelectronics Conf. July 4—7 1994, Grenoble, France. Р.286.
- Yokoo K, Ishihara Т. Field—emissing monotron for THz emission. In: Eighth Int. Vacuum Microelectronics Conf. 30 July — 3 August 1995, Portland, USA. Р.123.
- Солнцев B.A., Галдецкий A.B., Клеев А.И. Приборы вакуумной СВЧ микроэлектроники со средним углом пролета // Лекции по СВЧ электронике и радиофизике. 10-я школа-семинар. Кн. 1. Т. 1. Саратов: Изд-во ГосУНЦ «Колледж», 1996. C.76.
- Yokoo K, Shimawaky H, Оnо S. Proposal of a high efficiency microwave power source using a field emission array: 6th Int. Vacuum Microelectronics Conf. 12-15 July 1993, Newport, USA. P.153.
- Ryskin NM. Efficiency оf the klystrode with field emission cathode array. In: 9th Int. Vacuum Microelectronics Conf. 7-12 July 1996, St. Petersburg, Russia. P.606.
- Солнцев B.A. Взаимодействие электронов и поля в многозазорных структурах с модуляцией эмиссии электронов // Тез. докл. Междунар. научно-техн. конф. «Актуальные проблемы электронного приборостроения», Саратов, 10-12 сентября 1996. Ч.1. C.18.
- Трубецков Д.И., Рожнев А.Г, Соколов Д.В. Лекции по сверхвысокочастотной вакуумной микроэлектронике. Саратов: Изд-во ГосУНЦ «Колледж», 1996.
- Solntsev VA. Nonlinear electron conductance and avalanche transit—time effects in the field emission diode. In: 9th Int. Vacuum Microelectronics Conf. 7-12 July 1996, St. Petersburg, Russia. P.571.
- Солнцев B.A., Савенков Д.A. Траекторный анализ нелинейных процессов преобразования энергии в СВЧ диодах с полевой эмиссией электронов // Тез. докл. LII научная сессия, посвященная Дню радио. M., 1997. Ч.П. С.12.
- Родионов A.H., Солнцев В.А. Расчет электростатических полей в сложных структурах с большим разбросом размеров // Тез. докл. Междунар. научно-техн. конф. «Актуальные проблемы электронного приборостроения», Саратов, 10-12 сентября 1996. Ч.1. C.112.
- Solntsev V.A. Carcinotrode — the BWO with the automodulation оf the cathode emission. In: 10th Int. Vacuum Microelectronics Conf. 17-21 August 1997, Kyongju, Korea. P.730.
- Solntsev V.A. The electric field gain in the cathode with fractal multistep surface. In: 10th Int. Vacuum Microelectronics Conf. 17-21 August 1997, Kyongju, Korea. Р.349.
- Тагер A.C., Вальд-Перлов В.М. Лавинно-пролетные диоды и их применение в технике СВЧ. М.: Сов. Радио, 1968.
- Шарбонье Ф.М., Барбур Дж.Р., Гаррет Л.Ф., Дайк В.П. Исследование природы и прикладных свойств холодной эмиссии на СВЧ // ТИИЭР. 1963. T.51, № 7. С.989.
- Galdetsky A.V. RF properties оfor FEC diode and microwave generation. In: 6th Int. Vacuum Microelectronics Conf. 12—15 July 1993, Newport, USA. Р.128.
- Прист В.Х., Шредер М.Б. Клистрод - необычная мощная лампа, потенциально пригодная для ТВ-вещания в УВЧ диапазоне // ТИИЭР. 1982. T.70, № 11. C.84.
- Федер Е. Фракталы. М.: Мир, 1991.
- Gulyaev YuV, Sinitsyn NI, Torgashov GV. апа et al. Emission of low— voltage multi—tip carbon matrices coated by carbon clusters. In: 9th Int. Vacuum Microelectronics Conf. 7-12 July 1996, St. Petersburg, Russia. Р.519.
- Григорьев Ю.А. Матричные углеродные автоэмиссионные катоды — экспериментальные результаты и перспективы применения в приборах СВЧ // Лекции по СВЧ электронике и радиофизике. 10-я школа-семинар. Кн. 1. Т. 2. Саратов: Изд-во ГосУНЦ «Колледж», 1996. С.143.
- 48 просмотров