Юный техник 1972-10, страница 24
кристаллической решетки. Значит, возмущающая сила одна, а ускорения разные. Вспомните формулу второго закона Ньютона — зависимости ускорения от силы. Там масса постоянна. Здесь же мы вынуждены говорить, что масса меняется. Больше ускорение — значит, масса частицы меньше. Это условное понятие оказывает очень большую помощь физи-кам-теоретикам. Помогает им объяснять многие явления. А саму эту массу назвали эффективной, потому что при «разных» массах электрона происходят различные эффекты перемещения. В разных кристаллах разная геометрия атомных полей, следовательно, и разные эффективные массы. Вот и используют для разогрева электронов кристаллы с малой эффективной массой частиц. Они движутся быстрее прочих, стало быть, энергия их больше, а значит, и остается ее даже после соударения с решеткой вполне достаточно. И вот начиненные столь неукротимой энергией электроны кристалла приобретают такую быстроту реакции на изменения электрического сигнала, что им позавидуют даже собратья из электронных ламп. Итак, разогревать электрон сегодня уже научились. Но как практически использовать это явление? 3. ВОТ ТАК «ГНОМ»! «Странный вопрос, — скажет иной читатель, — ведь для того и разогревали электроны, чтобы использовать транзисторы в области высоких и сверхвысоких частот!» Да, верно, но только такие транзисторы и схемы их включения будут наверняка отличаться от сегодняшних. - Не забывайте что разогреваем мы электроны сильнь м электрическим полем. Если под действие такого поля попадет, скажем, обычный полупроводниковый триод, то в нем, наверное, произойдет пробой. Значит, прежде чем горячие электроны найдут применение в вычислительной технике, поднимут быстродействие ЭВМ, нужно еще много работать конструкторам и технологам. Но первые приборы на горячих электронах уже созданы. Счастливая мысль пришла еще в ходе экспериментов ко разогреву. В литовском Институте физики полупроводников Юрас Пожела с группой сотрудников впервые в СССР применил для разогрева электронов полупроводника сверхвысокочастотные электрические поля. Оказалось, что в таком поле температура электрона достигает трехзначной цифры необыкновенно быстро — за 10-12 сек., и сам кристалл приобретает самые различные свойства. Например, возникает на его концах электрическое напряжение, тем большее, чем значительнее мощность разогревающего кристалл СВЧ-поля. Вывод напрашивается сам собой: по напряжению на кристалле можно судить о самом поле. Можно. Но стоит ли? Оказывается, еще как стоит! Дело в том, что замерить мощность высокочастотного сигнала весьма сложно. Ведь распространяется он не по простым проводам, а в специальных трубах — волноводах. Здесь уже не включить обычные ваттметры. И потом ваттметр, как и всякий другой прибор, подключаемый к схеме, дает искаженные показания. На него ведь ответвляется часть электрического тока, А СВЧ-разогрев идет бесконтактно с электрической цепью, он же происходит в пульсирующем поле, так же примерно, как разогреваются бесконтакт 22 |
