Методы температурной компенсации напряжения электрического пробоя шумовых диодов

Abstract

Исследованы методы компенсации изменений электрических характеристик дискретных полупроводниковых шумовых диодов, а также выпрямляющих контактов p-n-переходов и переходов металл– полупроводник в условиях изменяющейся температуры. На основании экспериментальных исследований электрофизических характеристик диодов-генераторов шума и проведенного моделирования структуры, состоящей из диода-генератора шума, включенного в обратном направлении, и компенсирующего диода, включенного в прямом направлении, предложен метод стабилизации напряжения микроплазменного пробоя шумовых диодов серии ND производства холдинга «Интеграл», Республика Беларусь. Установлено, что для данных шумовых диодов зависимость напряжения микроплазменного пробоя от температуры в диа пазоне 24‒125 °C имеет характер, близкий к линейному. Это позволяет произвести температурную компенсацию напряжения пробоя шумового диода, последовательно соединив его с прямо включенным диодом Шоттки, что ранее не практиковалось в связи с узким диапазоном токов микроплазменного пробоя. Показано, что степень термокомпенсации, характеризующаяся величиной углового коэффициента линейной аппроксимации зависимости напряжения пробоя от температуры, зависит от электрофизических параметров диода-генератора шума и компенсирующего диода. При термокомпенсации напряжения пробоя дискретным диодом Шоттки получено снижение граничной частоты шума при нормальных климатиче ских условиях на 40 %, однако при температуре 125 °С граничная частота термокомпенсированного шумового диода увеличивается более чем в 2 раза и достигает значений, характерных для диодов-генераторов шума ND103L. Результаты исследований позволяют сделать вывод о наличии конструктивно-технологических возможностей расширения температурного диапазона эксплуатации шумовых диодов в режиме микроплазменного пробоя.