Историята на развитието на криоелектроника - Информационна страница
Информация - Електроника
Други материали по темата Електроника
Физиката доведе до прехода от дискретно уникално крио-устройство към интегриран криоелектронен модул, т.е. към интегрирана криоелектроника. Най-новите насоки на интегралната криоелектроника се родиха със собствени проблеми и перспективи, от които най-развитите са:
интегрирана криоелектроника от IR диапазона (устройства, свързани със заряд, многоелементни IR приемници, IR лазери и др.);
интегрирана микровълнова криоелектроника (интегрални схеми за микровълнови усилватели, циркулатори, филтри, миксери и др.);
- интегрирана криоелектроника, базирана на свободно свързани свръхпроводници за изчисления (интегрални схеми на логиката и паметта) .
Значителното увеличение на дела на работата по интегрирана криоелектроника отразява същността на нов етап в развитието на криоелектрониката, поради успеха на технологията на филмовите и полупроводниковите микроелектронни схеми. Използването на постиженията на технологията за производство на интегрални схеми в криоелектрониката отвори пътя за сложната микроминиатюризация на редица електронни приемни съоръжения с едновременно качествено подобряване на основните му параметри. Тази ситуация се улеснява от дълбоките процеси, протичащи в електрониката.
интегриране на голям брой елементи в един криостатизиран корпус;
- създаване на многокомпонентни хетероструктури, включително такива, базирани на материали с тесни междини;
интегриране на явления, функции и различни материали в една структура, базирана на контакти свръхпроводник - полупроводник, параелектрик - свръхпроводник;
Замразяване на примес в полупроводник с намаляване на топлинната енергия на решетката под йонизационната енергия на примес, елиминиране на присъщата проводимост в тесни междинни полупроводници, термични емисионни токове в бариерите на Шотки поради охлаждане на отворени пътища за приемане на радиация в спектралните области, недостъпни за силициеви фотодиоди и CCD, до далечния IR обхват. Силициевите CCD с бариери на Schottky при азотни температури обхващат диапазона до 3,5 μm, CCD-базирани на InSb и допирани In-silicon CCD до 35 μm, хибридните CCD с използване на HgCdTe, PbSnTe имат прагова чувствителност в далечния IR диапазон, намалена до единичен фотодетектор с площ от 1 cm2, при азотни температури от порядъка на 10-10-10-11 W/Hz1/2, ако съотношението сигнал/шум е 1. Дълбоко охлаждане на решетката на твърдо вещество води до значително намаляване на топлинния шум, което е основно ограничение с увеличаване на чувствителността на електронните устройства, особено в микровълновия и инфрачервения диапазон. Температурата на шума на охладените полупроводникови усилватели може да достигне 520 K в широк честотен диапазон, а температурата на шума на миксера при контакта полупроводник - свръхпроводник на честоти