Другое: Транзистор - механический резонатор для микроминиатюрных схем

Распознанный текст из изображения:

УДК 621.382:621.372.413

ТУНИСТОР— МЕХАНИЧЕСКИЙ РЕЗОНАТОР

ДЛЯ МИКРОМИНИАТЮРНЬЦ СХЕМ'

Ньюэлл, Уикстром

ВВЕДЕНИЕ

В работах [1, 2] уже обсуждались трудности, связанные с получением высокой частотной избирательности в монолитных интегралы1ых схемах (МИС), а также ареимущества использования механически резонирующих приборов для решвния этой проблемы. Транзистор с вибраторным затвором з явился первым прибором, на котором была продемонстрирована возможность уменьшения на несколько порядков размеров существующих механических резонаторов и его совместимость с интегральными схемами (ИС) при серийном .изготовлении [3]. На применение транзистора с вибраторным затвором накладываются следующие ограничения.

'1. Наивысшая практически достижимая резонансная частота составляет около 50 кгц [2].

2. Температурный коэффициент частоты обычно равен 3.10-'/'С [4]. Эта величина обусловлена изменением модуля Юнга золотой консоли (около 1,2 10-'), но она возрастает еще в несколько раз блатодаря эффектам, вызываемым декствием электростатического поляризующего поля.

3. В канале полевого трад1зистора выходного ареоораззвателя генерируется широкополосный шум с напряжением около 1 м~, который ограничивает полезный динамический диапазон прибора.

4. Для работы прибора необходимо поляризующее электоостатическое на1пряжение от 20 до 70 в. Такое высокое напряжение часто невозможно !получить с помощью транзисторных схем.

Описываемый в этой статье тунистор разрабатьгвался с целью разрешения этих ~проблем. О! отличается от транзистора с вибраторчым затвором следующими двумя особенностями. Вочпервых, !в монолитном исполнении резонатор тунистора образуется из кремнт1я. В связи с этим твмпературный коэффициент частоты снижается до 4 10-в/'С [5] или меньше, а также исключаются проблемы, связанные с галыва!ничеокнм покрытием никелевой прокладки и золотой кочсоли. Кроме того, становится возможным использовать резонатор с незакрепленными концами, благодаря чему частотный диапазон расширяется в область более высоких частот. Во-вторых, электростатические преобразователи транзистора с вибраторным затвором заменяются пьезоэлектрическими пленоч|ными преобразователями. Эта за~мена исключает необходимость в поллрнзующем напряжении и, следозательно, исключает влияние этого напряжения на коэффициент усиления и частоту; кроме того, отпадает необходимость контролирования расстояния между подложкой и консолью и ликвидируется шум, обусловленный полевым транзистором.

1ч е и е11 %. Е., ЪЧ1с $с э ! го гп К. А. Т!1е !ип!з!ог: а гпес11ап1са1 геэопа1ог 1ог пнсгос!гси!!з. 1ЕЕЕ Тгапэ., 1969, 5ер!.. Е0-16, № 9, р. 781 — 787.

' Транзистор с вибраторным затвором представляет собой прибор, один электрод которого закреплен только иа одном конце, а остальной частью нависает иад изолированной окислом кремниевой подложкой, образуя механический вибратор. Совместное действие постоянного поляризующего напряжения, подаваемого на этот затвор, и входного сигнала, подаваемого на другой металлический электрод, приводит к модуляции нормальной составляющей электрического ноля на поверхности кремния. Подробнее см. в работе [1). !Прим, перев.)

— 114—