Preview

Высокочастотный конденсатор с рабочим веществом «изолятор нелегированный кремний изолятор»

https://doi.org/10.21122/2220-9506-2022-13-4-247-255

Аннотация

Исследование параметров электрических конденсаторов с различными рабочими веществами представляет интерес для проектирования и создания элементов электроники, в частности для разработки высокочастотных фазосдвигающих цепей.

Цель работы рассчитать высокочастотную электрическую емкость конденсатора с рабочим веществом «изолятор нелегированный кремний изолятор» при различных подаваемых на конденсатор постоянных напряжениях, частотах измерительного сигнала и температурах.

Предложена модель такого конденсатора, в которой слой нелегированного (собственного) кристаллического кремния (i-Si) толщиной 30 мкм отделен от каждого из электродов конденсатора слоем изолятора (диоксида кремния) толщиной 1 мкм.

Рассчитаны зависимости емкости конденсатора от постоянного электрического напряжения U на металлических электродах на нулевой частоте и на частоте измерительного сигнала 1 МГц при абсолютных температурах T = 300 и 400 К. Показано, что действительная часть емкости конденсатора монотонно возрастает, а мнимая часть отрицательна и немонотонно зависит от U при температуре T = 300 К. Увеличение действительной части емкости конденсатора до геометрической емкости оксидных слоев при увеличении температуры обусловлено уменьшением электрического сопротивления слоя i-Si. Вследствие этого с увеличением температуры до 400 К действительная и мнимая части емкости принимают постоянные значения, независящие от U. Емкость слоя i-Si при увеличении как температуры T, так и напряжения U шунтируется электрической проводимостью этого слоя. Определен сдвиг фаз для синусоидального электрического сигнала с частотой 0,3; 1; 10; 30; 100 и 300 МГц, подаваемого на конденсатор при температурах 300 и 400 К.

Для цитирования:


Поклонский Н.А., Аникеев И.И., Вырко С.А. Высокочастотный конденсатор с рабочим веществом «изолятор нелегированный кремний изолятор». Приборы и методы измерений. 2022;13(4):247-255. https://doi.org/10.21122/2220-9506-2022-13-4-247-255

For citation:


Poklonski N.A., Anikeev I.I., Vyrko S.A. High-Frequency Capacitor with Working Substance "Insulator-Undoped Silicon-Insulator". Devices and Methods of Measurements. 2022;13(4):247-255. https://doi.org/10.21122/2220-9506-2022-13-4-247-255

Просмотров: 616


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2220-9506 (Print)
ISSN 2414-0473 (Online)