Перейти к содержанию
    

Проводимость в высоколегированном кремнии на СВЧ

Добрый день.

Если на брусок полупроводника заземленный с одной стороны пустить СВЧ ток - как можно классифицировать потери в нем?

Как я понимаю, во-первых, это потери от протекания тока в скин слое полупроводника (высоколегированного кремния с удельным сопротивлением 0,001 Ом*см). С этим все понятно.

А во-вторых есть еще потери от поляризации, но на сколько большой вклад они вносят всуммарные потери на частотах порядка 3 ГГц не понятно. Подскажите пожалуйста с этим вопросом.

Изменено пользователем Stefan1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Добрый день.

Если на брусок полупроводника заземленный с одной стороны пустить СВЧ ток - как можно классифицировать потери в нем?

Как я понимаю, во-первых, это потери от протекания тока в скин слое полупроводника (высоколегированного кремния с удельным сопротивлением 0,001 Ом*см). С этим все понятно.

А во-вторых есть еще потери от поляризации, но на сколько большой вклад они вносят всуммарные потери на частотах порядка 3 ГГц не понятно. Подскажите пожалуйста с этим вопросом.

 

Вопрос не ясен. Как вы в проводник, пусть даже полу, запустите две поляризации СВЧ.

Желательно чертежик.

Это же вам не круглый волновод.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вопрос не ясен. Как вы в проводник, пусть даже полу, запустите две поляризации СВЧ.

Желательно чертежик.

Это же вам не круглый волновод.

К примеру, плоский конденсатор заполнен полупроводником. На СВЧ по периметру этого полупроводнику образуется скин слой.

Под потерями на поляризацию имею ввиду то, что на переменном сигнале в полупроводнике диполи (молекулы или что-то еще)

крутятся вслед за сигналом, если они не успевают за сигналом, возникает задержка. При этом потери описываются тангенсом дельта.

Изменено пользователем Stefan1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

К примеру, плоский конденсатор заполнен полупроводником. На СВЧ по периметру этого полупроводнику образуется скин слой.

Под потерями на поляризацию имею ввиду то, что на переменном сигнале в полупроводнике диполи (молекулы или что-то еще)

крутятся вслед за сигналом, если они не успевают за сигналом, возникает задержка. При этом потери описываются тангенсом дельта.

Неописуемый тангенс дельта, описывает не только потери, но и мнимую часть эпсилон

коим он и является.

Нет в кремнии доменов крутящихся вслед, это вполне кристаллическая структура, особенно регулярная и чистая в эпитаксиальном слое, без всяка рода дислокаций и прочих дефектов. Скин эффекты образуются при протекании тока. Глубина проникновения зависит от частоты.

К слову сказать, что полупроводниковый эффект присутствует много где. В.ч в органике, там где что то реально крутится.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вопрос не ясен. Как вы в проводник, пусть даже полу, запустите две поляризации СВЧ.

Желательно чертежик.

Это же вам не круглый волновод.

Предполагаю, речь идёт о том, что сильно легированный ПП обладает металлической проводимостью (что и имеет место быть для n++ слоёв) и может рассматриваться как проводящая плоскость.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Предполагаю, речь идёт о том, что сильно легированный ПП обладает металлической проводимостью (что и имеет место быть для n++ слоёв) и может рассматриваться как проводящая плоскость.

Это во-первых. А во-вторых, на сколько я понимаю есть еще проводимость, связанная с поляризацией полупроводника и, как следствие, с потерями от поляризации. Вот эти потери и интересуют - на сколько они существенны. Как посчитать их?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Это во-первых. А во-вторых, на сколько я понимаю есть еще проводимость, связанная с поляризацией полупроводника и, как следствие, с потерями от поляризации. Вот эти потери и интересуют - на сколько они существенны. Как посчитать их?

В сильно-легированном ПП наличиствует море свободных электронов, делокализованных при комнатной температуре - рассматривайте такой объект как металл. Соответственно, все эффекты, присущие металлу, в данном случае будут воспроизводиться в таком полупроводнике.

Описанное выше применимо к равномерно легированному бруску кремния, как например, сильно-легированные пластины. Но в таком случае Ваша фраза "К примеру, плоский конденсатор заполнен полупроводником" не очень ясна.

Если же вы говорите за кремниевую пластину с тонким легированным слоем у поверхности или SOI, то это уже другая история.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Это во-первых. А во-вторых, на сколько я понимаю есть еще проводимость, связанная с поляризацией полупроводника и, как следствие, с потерями от поляризации. Вот эти потери и интересуют - на сколько они существенны. Как посчитать их?

 

Обана :laughing: вы так неясно выражаетесь и в суе упоминаете "поляризацией полупроводника."

Ладно, открываем библиотеку и там имеем типо Si типо окисел? типо ПП?

Ну нет у металлов поляризаций, по крайней мере я не вкурсе.

post-81284-1469626795_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В сильно-легированном ПП наличиствует море свободных электронов, делокализованных при комнатной температуре - рассматривайте такой объект как металл. Соответственно, все эффекты, присущие металлу, в данном случае будут воспроизводиться в таком полупроводнике.

Описанное выше применимо к равномерно легированному бруску кремния, как например, сильно-легированные пластины. Но в таком случае Ваша фраза "К примеру, плоский конденсатор заполнен полупроводником" не очень ясна.

Если же вы говорите за кремниевую пластину с тонким легированным слоем у поверхности или SOI, то это уже другая история.

То есть Вы предлагаете принебречь поляризацией и потерями с ней связанными? Хотелось бы физику до конца понять...

Может быть я действительно ввел в заблуждение. Конденсатор - это я обстрактно выразился :laughing: . Если привязываться к реальности - то речь идет о МОП конденсаторе толщиной 100 мкм. Габаритные размеры - 4х1 мм. То есть это высоколегированный кремний (подложка) со слоем SiO2 и на самом верху металл. С низу подложка напаивается на металлический фланец.

Ладно, открываем библиотеку и там имеем типо Si типо окисел? типо ПП?

Ну нет у металлов поляризаций, по крайней мере я не вкурсе.

У меня есть статья, где пишут, что есть в полупроводниках потери на поляризацию (могу скинуть статью).

Изменено пользователем Stefan1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

То есть Вы предлагаете принебречь поляризацией и потерями с ней связанными? Хотелось бы физику до конца понять...

Конденсатор - это я обстрактно выразился. Если привязываться к реальности - то речь идет о толщине полупроводника 100 мкм, габаритные размеры - 4х1 мм. С двух сторон (4х1 мм) у него находится металл.

 

 

У меня есть статья, где пишут, что есть в полупроводниках потери на поляризацию (могу скинуть статью). В библиотеке ей принебрегают скорее всего.

Я вам могу даже посчитать глубину проникновения тока в металл. На 5Гигах это менее 5 микрон.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я вам могу даже посчитать глубину проникновения тока в металл. На 5Гигах это менее 5 микрон.

Это понятно. Но есть же у кремния тангенс угла диэлектрических потерь. В справочниках цказывают - 0,009 на 14 ГГц.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Это понятно. Но есть же у кремния тангенс угла диэлектрических потерь. В справочниках цказывают - 0,009 на 14 ГГц.

Мдя :rolleyes: и эпсилон 11.9 на еще больших частотах.

Но это параметры диэлектрика и замечу очень хорошего диэлектрика.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

То есть Вы предлагаете принебречь поляризацией и потерями с ней связанными? Хотелось бы физику до конца понять...

А что в металлическом кремнии может поляризоваться? Это же не диэлектрик, не жидкий кристалл - диполей в нем нет

 

Может быть я действительно ввел в заблуждение. Конденсатор - это я обстрактно выразился :laughing: . Если привязываться к реальности - то речь идет о МОП конденсаторе толщиной 100 мкм. Габаритные размеры - 4х1 мм. То есть это высоколегированный кремний (подложка) со слоем SiO2 и на самом верху металл. С низу подложка напаивается на металлический фланец.

то есть в вашем эксперименте на МОП конденсатор подается AC напряжение?

 

У меня есть статья, где пишут, что есть в полупроводниках потери на поляризацию (могу скинуть статью).

Давайте, посмотрим.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если вопрос касается сильно легированного (вырожденного) полупроводника (полуметалла), то вряд ли надо обращать внимание на поляризацию, даже если она могла бы быть.

Достаточно учитывать просто ток проводимости и ток смещения (на ВЧ / СВЧ) в рамках обычной локально-полевой модели.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

то есть в вашем эксперименте на МОП конденсатор подается AC напряжение?

Да

Давайте, посмотрим.

Статья:

______________________________________________________________________.doc

Изменено пользователем Stefan1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...