УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СВЧ БТ
Рассмотрим, какие конструктивно технологические решения позволяют создать БТ, работающие в СВЧ диапазоне (рисунок 8.1). Исходным материалом для изготовления планарного БТ служит плёнка высокоомного кремния с проводимостью n-типа 1, создаваемая методом эпитаксиального наращивания на подложке 2, на которой формируют выход коллектора прибора. Методом ступенчатой фотолитографии в изолирующей плёнке окиси кремния 3 создают окна, через которые в несколько стадий вводят легирующие примеси и формируют область базы с проводимостью р-типа 4, низкоомную приконтактную область базы p+-типа 5, а в дальнейшем — эмиттерную область, с проводимостью n+-типа 6, Металлическая плёнка 7 и 8 обеспечивает подачу управляющих напряжений соответственно к базе и эмиттеру. На границе эмиттер-база создаётся обедненный подвижными носителями заряда змиттерный р–n-переход 9, на границе база-коллектор — коллекторный р–n-переход 10. Участок базы шириной λ, находящийся под эмиттером, называются активной базой.
Рис. 8.1: Структура СВЧ БТ
В активном режиме эмиттерный переход работает при прямом смещении, коллекторный — при обратном. Поскольку эмиттерный переход открыт, происходит инжекция электронов из эмиттерной области в базовую область, а также инжекция дырок из базовой области в эмиттерную. Введение дырок в эмиттер со стороны базы уменьшает эффективность инжекции, поэтому принимают меры к уменьшению дырочного тока: концентрацию доноров в эмиттере делают большей, чем концентрация акцепторов в базе. Таким образом, можно считать, что в базу через эмиттер вводится электронный ток. Поскольку концентрация электронов в базе мала, диффузионное движение электронов на границе эмиттер-база не прекращается, а простирается на всю область базы. Основная доля диффузионного потока электронов достигает границы обеднённого подвижными зарядами слоя р–n-перехода база-коллектор. В обедненном слое коллекторного перехода, смещённого в обратном направлении, действует сильное внутреннее электрическое поле неподвижных ионизированных примесей. Вектор электрического поля в р–n-переходе направлен навстречу движению электронов, и поле является ускоряющим для электронов, подошедших к границе коллекторного перехода. Напряженность электрического поля в коллекторном переходе велика. Так, при напряжении коллектора ~ 10 В и при ширине коллекторного р–n-перехода порядка нескольких микрометров напряженность E-поля составляет несколько киловольт на сантиметр. В таком сильном поле характер движения электронов меняется, становясь дрейфовым. Электроны вытягиваются полем из границы база-коллектор коллекторного р–n -перехода и переносятся через обеднённый слой перехода в коллектор.
|
|
|
|
|
|
Билет №5
1. Academicmobility.
Academic mobility refers to students and teachers in higher education moving to another institution inside or outside of their own country to study or teach for a limited time.
In some cases, it is chosen for positive reasons, usually by young students with no family commitments; however, for most researchers, it is a form of casualization, which can blight their whole careers and break up their families. Academic mobility suffers from cultural, family, socio-economical, and academic barriers. The Bologna process attempts to lower these obstacles within the European higher education area.
Mobile students are usually divided into two groups: Free-movers are students who travel entirely on their own initiative, while programme students use exchange programmes at a department, faculty, institution, or national level (such as Erasmus, Nordplus or Fulbright). Nowadays, the traditional Erasmus exchange (which involves travelling) has been complemented with virtual mobility, or Virtual Erasmus, in which students from different countries may study together without leaving their home.
Background
According to data from the Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD), the mobility of international students has significantly increased in the past four decades, from 250,000 in 1965 to approximately 3.7 million in 2011. These statistics show the academic mobility of international students that aim for a degree rather than short-term "study abroad" education.UNESCO suggests that there are over 2.7 million students studying in a country other than their origin country. The group of Asian students is the largest constituent part of all students who enrolled in the overseas schools. They make up 45 percent of total of international students in OECD countries and 52 percent of total in non-OECD countries.
Barrier
Most mobile students suffer from lots of barriers both in their lives and academic activities. For example, Sanchez, Fornerino and Zhang did a survey among 477 students who respectively studied in United States, France and China. This survey suggests that the students studied in these three countries have following barriers such as family barriers, financial barriers, psychological barriers and social barriers. The psychological barriers relate to aspects such as homesickness or the fear of the new environment and the social barriers usually relate to friends and family. Different students are various in degree of these problem.
|
|
|
For the credit mobile students, they will meet some specific academic difficulties. A survey by Klahr and Rattiemphasizes the importance of the lack of recognition of periods abroad and credit transfer. Besides, insufficient knowledge of academic prerequisites and qualifications of various countries, differences in the structure of the academic term, disparities in the times at which examinations are taken, these are all common problem of credit mobile students when they engage in academic activities. Moreover, the lack of foreign language skills is considered as another big barrier to most of the mobile students, not only the credit mobile students.
Female mobile students have some particular barriers because of their gender role. The female mobile students, especially who are in order in age, are tied to a specific spatial context by private responsibilities. For example, partnering and children will have a great effect on the female's academic mobility. Some findings from qualitative interviews with researchers from Bulgaria and Poland, confirmed the great significance of personal and family relationships for female's academic mobility, either as a barrier or as an incentive.
2. Analysis of perspective principles of operation of nanoelectronics, micro and optoelectronics, functional electronics.
Thus, functional electronics is the direction of electronics, where the origin and interaction of dynamic inhomogeneities in continual media in combination with physical fields are studied, and devices and devices based on these processes are created for processing, generation and storage of information.
Depending on the nature of the physical effects and phenomena used, such as inhomogeneities and the continuum environment, this or that combination of physical fields or phenomena in functional electronics distinguish between directions: optoelectronics, acoustoelectronics, magnetoelectronics, etc.
Functional (micro) electronics - one of the modern lines of microelectronics, based on the use of physical principles of integration and dynamic heterogeneity, providing non-technological principles of device operation. Functional integration ensures the operation of the device as a whole. Separation of it into elements leads to a disruption of functioning [1].
In functional microelectronics, the interaction of electron fluxes with sound waves in a solid is used, optical phenomena in a solid, the properties of semiconductors, magnets and superconductors in magnetic fields, etc.
|
|
|
Таким образом, функциональная электроника представляет собой направление электроники, где изучаются возникновение и взаимодействие динамических неоднородностей в континуальных средах в совокупности с физическими полями, а также создаются приборы и устройства на основе этих процессов для обработки, генерации и хранения информации.
В зависимости от характера используемых физических эффектов и явлений, типа неоднородностей и континуальной среды, той или иной комбинации физических полей или явлений в функциональной электронике различают направления: оптоэлектроника, акустоэлектроника, магнитоэлектроника и т.д.
Функциона́льная (микро)электро́ника — одно из современных направлений микроэлектроники, основанное на использовании физических принципов интеграции и динамических неоднородностей, обеспечивающих несхемотехнические принципы работы устройств. Функциональная интеграция обеспечивает работу прибора, как единого целого. Разделение его на элементы приводит к нарушению функционирования[1].
В функциональной микроэлектронике используется взаимодействие потоков электронов со звуковыми волнами в твёрдом теле, оптические явления в твёрдом теле, свойства полупроводников, магнетиков и сверхпроводников в магнитных полях и др
3. Космические съемочные системы высокого разрешения.Космическая съемочная система IKONOS. Космическая съемочная система QuickBird
Спутник IKONOS [106] запущен 24 сентября 1999 года на синхронно-солнечную орбиту с периодом обращения 98 минут на высоту приблизительно 680 километров [203]. Время прохождения одной и той же территории 10:30 ежедневно. Спутник IKONOS может обеспечивать съемку заданной местности с периодом в 3 дня.
Спектральные диапазоны:
1-метровый черно-белый (панхроматический) - 0.45 - 0.90 мм.
4-метровый мультиспектральный
Голубой: 0.45 - 0.52 мм
Зеленый: 0.51 - 0.60 мм
Красный: 0.63 - 0.70 мм
Ближний ИК: 0.76 - 0.85 мм.
Система IKONOS обеспечивает динамический диапазон данных 11 бит. Так как сенсоры системы могут обеспечивать 1-метровые панхроматические и 4-метровые мультиспектральные снимки [84,85] с отклонением от надира до 60 градусов по любому азимуту, то стерео возможности обеспечиваются как вдоль, так и поперек траектории [124].
Стерео возможности системы IKONOS [82,114] обеспечиваются тремя особенностями: возможность наклонной съемки по любому азимуту, отношение (B/H) от 0.6 и более (сходное с аэроснимками) и высокое разрешение. Возможность наклонной съемки обеспечивает стереоскопическое изображение при съемке с различных орбит, как у системы SPOT-HRV, так же как и возможность стереосъемки вдоль траектории как у систем SPOT-HRS, JERS-1. Стереоснимки IKONOS распространяются как квази-эпиполярные [192], где оставлен только высотный параллакс. Доступ к описанию точной геометрической модели сенсора затруднен, поэтому для обработки как одиночных снимков, так и стереопар используется модель рациональных полиномиальных коэффициентов (Rational polynomial coefficients - RPC). В настоящее время предложены различные алгоритмы получения ЦМР по данным системы Ikonos . Существующие методы обработки стереопар системы Ikonos позволяют получать угловую точность 1-2 градуса и позиционную точность до 1 пиксела .
Спутник QuickBird-2 (см. рис. 1.2) предназначается для съемки поверхности Земли с разрешением 60 см в черно-белом режиме и 2,5 м в мультиспектральном режиме что уже сравнимо с характеристиками снимков цифровых аэросъемочных комплексов. Спутник построен компанией Ball Aerospace & Technology, его владельцем является компания EarthWatch. Основные характеристики спутника приведены в таблице 1.1.
Основные характеристики системы QuickBird.
| Информация о запуске | 18 октября 2001 | |
| Орбита | Высота: 450 км, наклонение 98 градусов, синхроно-солнечная орбита | |
| Объем данных за виток | ~128 гигабайт ( приблизительно 57 изображений отдельных территорий) | |
| Полоса захвата и размер области | Номинальная ширина полосы захвата: 16.5-километров в надире · Единичная область - 16.5 км x 16.5 км · Полоса - 16.5 км x 165 км | |
| Метрическая точность | 23-метровая круговая ошибка, 17-метровая линейная ошибка (без наземного обеспечения) | |
| Разрешение сенсора и спектральный диапазон | Панхроматический · 61-сантиметр в надире · Черно-белый 445 - 900 нанометров | Мультиспектральный · 2.44-метра в надире · Голубой: 450 - 520 нанометров · Зеленый: 520 - 600 нанометров · Красный: 630 - 690 нанометров · Ближний ИК: 760 - 900 нанометров |
| Динамический диапазон [51] | 11-бит на пиксел | |
| Система связи | Данные с полезной нагрузки · 320 Мб/с X-диапазон | Служебная · X-диапазон с 4, 16, 256 Кб/с · 2 Кб/с S-диапазон |
| Система стабилизации | Стабилизированная по 3 осям, звездный датчик/инерциальная система/GPS | |
| Точность указания | Точность: менее 0.5 миллирадиан на ось | |
| Бортовая память | Емкость 128 Гигабайт | |
| Платформа | Рабочее тело на 7 лет | |
Для обработки как одиночных снимков, так и стереопар используется модель рациональных полиномиальных коэффициентов (Rational polynomial coefficients - RPC) [168,169]. Точность обработки одиночных снимков системой Photomod до 0.6м (СКО) [3,4], система ENVI – до 1 м (СКО) [8].
4. Аралықжəнешағылдырғышклистрондардыңқұрылғысыжəнеəрекетқағидасы.
КЛИСТРОН
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 341; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!