Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1962, H. 18 - Halvledarnas tekniska möjligheter, av Dick Lundqvist
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Halvledarnas tekniska
möjligheter
De storslagna ekonomiska perspektiv, som
halvledarnas tekniska utveckling öppnat i
några välkända tillämpningar, har i andra fall
gjort, att nya komponenter och konstruktioner
av överentusiastiska uppfinnare och företag
presenterats med överord och ett starkt
buller på reklamtrummor, som följts av en
eftertankens kranka blekhet. I den häftiga jakten
efter nya komponentkombinationer har det
dock otvivelaktigt framkommit ett fullt
tillräckligt antal värdefulla nya produkter för att
motivera entusiasm och nytänkande hos
systemkonstruktörerna. Möjligheterna till
kombinationer och variationer förefaller i dag hart när
obegränsade.
Man kan ändock inskränka en aktuell teknisk
överblick till ett relativt måttligt antal
komponenter. Detta sammanhänger med, att
utvecklingen av en speciell, detaljerad teknologi och
produktionsapparat för en ny produkt även
förutsätter en efterfrågan med tillräcklig
ekonomisk volym. Systemkonstruktörernas
tekniska och ekonomiska överväganden måste alltså
gå hand i hand med laboratorieingenjörernas
utveckling av nya komponenter.
Många komponenter ligger tills vidare
djupfrysta i väntan på att systemutvecklingen skall
kräva dem och att den ekonomiska
förutsättningen för deras serieproduktion skall bli
gynnsammare.
Materialforskning och teori
De mest breddade och djuplodande
kunskaperna i fråga om halvledarmaterial har vi
förvärvat på grundämnena germanium och kisel,
vilka bildat själva de modellmaterial, på vilka
undersökningsmetodiken utvecklats och finslipats
och med vilkas hjälp teorierna väsentligen
uppbyggts.
Bland övriga material koncentreras nu det
största intresset till två av de intermetalliska
föreningarna. Den ena är InSb, som har ett
lågt energigap på 0,17 eV och som därför i
flertalet tillämpningar måste användas vid
låga temperaturer. InSb har extremt höga
värden på laddningsbärarnas rörlighet, vilket är
Fil. lic. Dick Lundqvist, Stockholm
621.315.592
621.382
av intresse för högfrekvenstillämpningar
liksom för Hall-generatorer och multiplikatorer.
Det låga energigapet gör InSb dessutom
attraktivt som strålningsdetektor inom IR-området.
Den andra är GaAs, som med ett energigap på
1,32 eV förenar högre laddningsbärarrörlighet
än både Ge och Si. Dess tillämpningar för
högtemperatur- och högfrekvenskomponenter
studeras nu intensivt. Man måste emellertid
konstatera, att redan dessa material, som dock
förefaller endast måttligt besvärliga att
syntetisera, ännu erbjuder olösta problem rörande
kristallisation och renhet, som försvårar det
tekniska utnyttjandet.
Bland II—Vl-föreningarna kan man nämna,
att CdS, med ett energigap på 2,5 eV, nu
tilldrar sig ett visst intresse som möjligt
utgångsmaterial för en "dielektrisk" diod och
eventuellt transistor med extremt låg läckström och
rymdladdningsbegränsad ström liksom i
radiorör. CdS intresserar också som material för en
nyligen beskriven ultraljudförstärkare.
Av något annan karaktär är en grupp
halvledare sammansatta av tunga grundämnen och
som har gynnsamma kombinationer av hög
termokraft och låg värmeledningsförmåga.
Dessa egenskaper gör dem tilldragande för
användning för termoelektrisk generering och
Peltierkylning. Mest studerade är
V—Vl-för-eningarna och bland dem Bi2Te3 som
moder-substans i en grupp övergångslegeringar, där
man eftersträvar en ytterligare sänkning av
värmeledningen genom en regelbunden
strukturstörning, (Bi,Sb)2(Te,Se)3 etc. Dessa system
har relativt låga energigap, ca 0,2 eV, och
medelhöga värden på rörligheten. För
varierande temperaturintervall studeras ett helt
spektrum av föreningar. Som exempel kan
nämnas: AgSbTe2; CuGaTe2; (Co,Fe) Si;
(Cr,Mn)Si; ZnSb; Gd2Se3. På detta
materialområde kan vi inom de närmaste åren hoppas på
ganska betydande framsteg, som skall göra den
direkta energiomvandlingen mer ekonomisk
(Tekn. T. 1962 s. 461).
Andra system med relativt låga energigap, där
man direkt drar fördel av ledningsförmågans
höga temperaturberoende, är de kombinationer
TEKNISK TIDSKRIFT 1 962 H. 17 481
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
