26. Отличительные особенности структур псевдоморфных и метаморфных hemt транзисторов. Перспективы использования нитрида галлия для формирования гетероструктур.

Если слой одного из материалов достаточно тонок, то он способен до определенного предела накапливать энергию упругих напряжений в виде упругих деформаций. В качестве такого слоя используют узкозонный материал, создающий квантовую яму. Транзисторы на такой основе получили название псевдоморфных (р-НЕМТ).

О бычно используют псевдоморфные транзисторы на подложке InP что позволяет применять их к мощным устройствам, т.к. InP имеет более высокую теплопроводность, чем GaAs. На подложке обеспечивается большая предельная скорость электронов, что позволяет получить более высокие плотности тока.

Высокая стоимость InP подложек стимулировало разработку метаморфных (m-НЕМТ), на подложке GaAs. Характеристики m-НЕМТ почти не уступают р-НЕМТ транзистору. На СВЧ подложка GaAs обладет значительно лучшими диэлектрическими свойствами, чем InP.

27. Применение пьезоэффекта в радиоэлектронике. Принцип действия основных приборов пьезоэлектроники.

Работа пьезоэлектронных приборов основана на пьезоэффекте. Прямой пьезоэлектрический эффект – возникновение электрического сигнала при механическом воздействии на материал, обратный пьезоэффект – сжатие или растяжение пьезоэлектрика под действием электрического поля. Простейший пьезо элемент представляет собой определенным образом ориентированную монокристаллическую пластину, помещенную между двумя металлическими обкладками. Простейшим пьезоэлектрическим прибором является кварцевый резонатор, собственная частота колебаний которого зависит от размеров пластины. Пьезотрансформаторы работают на основе прямого и обратного пьезоэффектов с использованием пьезокерамик. Преобразование энергии из электрической в механическую на входе осуществляется посредством упругих (акустических) волн. На выходе механическая энергия вновь преобразуется в электрическую. Пьезодвигатели ударного типа основаны на преобразовании электрических колебаний, создаваемых в пьезоэлементе (статоре) за счет обратного пьезоэффекта, в шаговое или непрерывное движение ротора. При этом ротор приводится в движение ударными импульсами, следующими с частотой колебаний пьезоэлемента. Частота может достигать нескольких мегагерц.

Пьезоэлектрические позиционирующие устройства предназначены для перемещения объектов на малые расстояния с высокой точностью.

28.Акустоэлектрический эффект. Приборы на основе поверхностно-акустических волн. Акустоэлектрические усилители.

Возникновение в металле или полупроводнике тока или ЭДС под действием ультразвуковых волн называют акустоэлектронным эффектом. Акустоэлектронный эффект представляет собой взаимодействие ультразвуковых волн частотой от 10^7 до 10^13 Гц с электронами проводимости в металлах или полупроводниках.

Действие ультразвуковых волн состоит в том, что они вызывают колебания кристаллической решетки, а это приводит к изменению напряженности внутрикристаллических полей, которые, в свою очередь, изменяют свое действие на электроны проводимости, поэтому акустоэлектронное взаимодействие называют электрон-фононным взаимодействием.

При воздействии на кристалл внешнего электрического поля, создающего дрейф электронов в направлении распространения звуковой волны, возможны два случая преобразования: если скорость дрейфа электронов меньше скорости волны, то её энергия поглощается электронами и волна затухает, а если больше, то электроны отдают свою энергию волне и её амплитуда возрастает, т. е. происходит усиление волны. Коэффициент усиления может достигать десятков дБ.

Приборы на основе акустоэлектрического эффекта могут использоваться для преобразования и обработки сигналов. Акустоэлектрический преобразователь - это устройство, преобразующее акустическую энергию (т. е энергию упругих волн в воздушной среде) в электромагнитную энергию в схемах тех устройств, в которых находятся акустоэлектрические преобразователи (или наоборот, энергию электромагнитных волн в акустическую).