Теплопередающее устройство для схем с тепловой связью

Теплопередающее устройство для схем с тепловой связью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOhhY СВИДатИЛЬСтВЬ

Союз Советских

Социалистических.

Республик

«> 568987 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.01.76 (21) 2315573/25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Пр иоритет— (43) Опубликовано 15.08.77. Бюллетень № 30 (45) Дата опубликования описания 02.01.78 (51) М.Кл. Н 01 1 27/12

Н 01 L 35/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.382 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. П. Гапоненко, В. П. Путилин и 3. И. Арямова

Таганрогский радиотехнический институт им. В. Д. Калмыкова (71) Заявитель (54) ТЕПЛОПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ СХЕМ С ТЕПЛОВОЙ СВЯЗЪЮ

Изобретение относится к области полупроводниковой радиоэлектроники. Устройсгво может быть использовано в качестве времязадающего элемента в микроэлектронных устройствах звукового диапазона частот.

Известны теплопередающие устройства, содержащие теплоизолирующее основание, размещенное на теплоотводе, и полупроводниковый кристалл с источником тепла и термочувствительным элементом, приклеенный к теплоизолирующему основанию (1).

Известны теплопередающие устройства для схем с тепловой связью, содержащие теплоизолирующее основание и стержень с дифференциальными источниками тепла и термочувствительными элементами, расположенными на его концах (21.

В известных устройствах требуется черезмерно большая длина стержня, что приводит к ухудшению параметров устройства, например вызывает значительный дрейф выходного напряжения, а также к увеличению габаритоз.

Целью изобретения является улучшение параметров устройства при одновременном уменьшении его габаритов. Для этого в пред лагаемом устройстве полупроводниковый стержень изогнут так, что его концы расположены вблизи друг друга.

Полупроводниковый стержень может представлять собой карман монокристаллического кремния на диэлектрической подложке.

На фиг. 1 изображено полупроводниковое теплопередающее устрой ство со стержнем, представляющим собой карман монокристаллическо-о кремния на диэлектрической подложке, вид сверху; на фпг. 2 показан разрез

Л вЂ” А фиг. 1.

10 Теплопередающее устройство состоит из кармана 1 монокристаллического кремния, расположенного в диэлектрической подложке 2. В кармане методами полупроводниковой технологии выполнены источники тепла

15 8, 4 и термочувствительные элементы 5, 6.

Между зонами 7 — 10, в которых расположены источники тепла и термочузстзительчые элементы, расположены зоны 11, 12 и 18, проводимость,которых противоположна про20 водимости зон 7 — 10.

Формирование кармана или островка монокристаллического кремния в виде изогнутого стер кня позволяет использовать для размещения теплопроводящего стержня не

25 только длину, но и ширину подложки 2. Бла годаря этому длина теплопередающего устройства может быть уменьшена в несколько раз.

Параметры полупроводника з зонах 7 и 10, расположенных вблизи друг друга, мало от568987..3 ! г.

3 11 5

m личаются. Поэтому параметры термочувствительных элементов 5 и б, расположенных в этих зонах, имеют высокую идентичность, что приводит к улучшению параметров устройства.

Толщина кармана или островка монокристаллического .кремния, сформированного в диэлектрической подложке, может составить единицы и десятки микрон, а ширина — десятки микрон. В этом случае тепловое сопротивление между зонами 7 и 10 может достигнуть нескольких тысяч кельвин на ватт.

При выборе геомепрических размеров кармана желательно, чтобы тепловое сопротивление по материалу подложки между зонами

7 и 10 было значительно больше теплового сопротивления между этими же участками по полупроводниковому стержню.

На границах зон 7 и 11, 8 и 11, 8 и 12, 12 и 9, 9 и 13, 18 и 10 с различными типами проводимостей образуются р — n-переходы, с помощью которых осуществляется электриче ская изоляция источников тепла 8, 4 и термочувствительных элементов 5, б друг от друга.

Формула изобретения

1. Теплопередающее устройство для схем с тепловой связью, содержащее теплоизолирующее основание и полупроводниковый стержень с дифференциальными источниками тепла и термочувствительными элементами, расположенными на его концах, о т л и ч а ющ еес я тем, что, с целью улучшения параметров устройства и уменьшения его габаритов, стержень изогнут так, что его концы расположены вблизи друг друга.

2. У стройство по п. 1, отличающееся тем, что стержень представляет собой ка рман монокристаллического кремния в диэлектрической подложке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Матцен В. Г. и др. Функциональные электронные блоки, использующие тепловые явления, ТИИЭР, т. 52, № 12, 1964, с. 1623—

1629.

2, Gray P. R., Hamilton D. 1. Analysis of

Electrothermal Integrated Circuits IEEE, 1. «Solid — State Circuits», 1971, vSc — 6, № 1, р. 8 — 14 (прототип) .