Научная статья на тему 'Исследование спектральных характеристик рассеивающих МОМ-структур в нелинейной локации'

Исследование спектральных характеристик рассеивающих МОМ-структур в нелинейной локации Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
312
44
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
NON-LINEAR JUNCTION DETECTOR / STRUCTURE "METAL-OXIDE-METAL" / NON-LINEAR PRODUCTS OF RESPONSE SIGNAL / ДЕТЕКТОР НЕЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕХОДОВ / СТРУКТУРЫ "МЕТАЛЛ-ОКИСЕЛ-МЕТАЛЛ" / НЕЛИНЕЙНЫЕ ПРОДУКТЫ СИГНАЛА ОТКЛИКА / ДЕТЕКТОР НЕЛіНіЙНИХ ПЕРЕХОДіВ / СТРУКТУРИ "МЕТАЛ-ОКИСЕЛ-МЕТАЛ" / НЕЛіНіЙНі ПРОДУКТИ СИГНАЛУ ВіДГУКУ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Зинченко М.В., Возуй Фук, Зиньковский Ю.Ф.

Исследована надежность детекторов нелинейных переходов (NLJD Non Linear Junction Detector) при обнаружении радиоэлектронных устройств (РЭУ) и рассеивателей коррозионного происхождения типа “металл-окисел-металл” (МОМ-структур). Выявлено, что наличие в исследуемом пространстве МОМ-структур существенно ухудшает надежность NLJD при выявлении РЭУ с “малой” нелинейной эффективной площадью рассеивания (НЭПР) зондирующего сигнала. При этом задание пороговых уровней кратных гармоник и их соотношений не улучшит эффективность использования NLJD, что связано с особенностями вольт-амперных характеристик (ВАХ) МОМ-структур. Контакты между металлами Al, Cr, Ni имеют ВАХ с асимметрией, определяемые толщиной и площадью окисла. Асимметрия может быть двух типов положительной и отрицательной, иметь явное и квазиявное проявление. Показано, что выбор оптимального порогового соотношения гарантирует надежность NLJD лишь при обнаружении МОМ-структур с квазиявными асимметриями ВАХ двух типов. В случае МОМ-структур с явной асимметрией ВАХ двух типов, обеспечение должной эффективности использования NLJD изначально требует существенного снижения уровней побочных излучений передающей антенны.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Study of the spectral characteristics of the Scattering of MOM-structures in non-linear locations

The reliability of non-linear junction detectors (NLJD) at detection of radio-electronic devices (RD) and scatterers of corrosion origin of the type “metal-oxide-metal” (MOM-structures) is investigayed. It is revealed that the presence of MOM-structures in the study space substantially impair the reliability of NLJD at revealing RD with the “small” non-linear effective area of dispersion (NEAD) of the probing signal. In this case determination of threshold levels of multiple harmonics and their ratios will not improve the efficiency of the NLJD use, which is associated with the peculiarities of MOM-structures current-voltage characteristics (CVC). The contacts between the metals Al, Cr, Ni have CVC with asymmetry, which are determined by the thickness and area of the oxide. The asymmetry can be of two types positive and negative, have a clear and quasi-clear manifestation. It is shown that the choice of the optimal threshold ratio ensures the reliability of NLJD only upon detection of MOM-structures with quasi-clear CVC asymmetries of two types. In the case of MOM-structures with a clear CVC asymmetry of two types, the efficiency of the use of NLJD initially requires a significant decrease of levels of spurious emissions of the transmitting antenna.

Текст научной работы на тему «Исследование спектральных характеристик рассеивающих МОМ-структур в нелинейной локации»

Visnyk N'l'UU KP1 Servia Radiolekhnika tiadioaparatobuduummia, "2017, Iss. 70, pp. 11—16

УДК 621.39

Исследование спектральных характеристик рассеивающих МОМ-структур в нелинейной

локации

Зинченко М. В., Во Зуй Фук, Зиньковский Ю. Ф.

Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского"

E-mail: zUl57kOmcla.ua

Исследована надежность детекторов нелинейных переходов (NLJD Кои Linear Junction Detector) при обнаружении радиоэлектронных устройств (РЭУ) и рассеивателей коррозионного происхождения типа "металл-окисел-металл" (МОМ-структур). Выявлено, что наличие в исследуемом пространстве МОМ-структур существенно ухудшает надежность NLJD при выявлении РЭУ с "малой" нелинейной эффективной площадью рассеивания (НЭПР) зондирующего сигнала. При этом задание пороговых уровней кратных гармоник и их соотношений не улучшит эффективность использования NLJD. что связано с особенностями вольт-амперных характеристик (ВАХ) МОМ-структур. Контакты между металлами Al. Cr. Ni имеют ВАХ с асимметрией, определяемые толщиной и площадью окисла. Асимметрия может быть двух типов положительной и отрицательной, иметь явное и квазиявпое проявление. Показано, что выбор оптимального порогового соотношения гарантирует надежность NLJD лишь при обнаружении МОМ-структур с квазиявпыми асимметриями ВАХ двух типов. В случае МОМ-структур с явной асимметрией ВАХ двух тгшов. обеспечение должной эффективности использования NLJD изначально требует существенного снижения уровней побочных излучений передающей аптеппы.

Ключевые слова: детектор нелинейных переходов: структуры "металл-окисел-металл": нелинейные продукты сигнала отклика

Введение

Для поиска устройств несанкционированного доступа к информации, взрывоопасных предметов с электронной элементной базой, идентификационных радиомаркеров и т. п. часто используют детектор нелинейных переходов (NLJD — Non Linear Junction Detector). Преимущество NLJD в сравнении с детектором поля и анализатором спектра состоит в возможности выявлять радиоэлектронные устройства (РЭУ), которые не излучают демаскирующие электромагнитные поля [1]. Искомое РЭУ для NLJD является "электронным" нелинейным рассеивателем (НРс) с эквивалентной антенной структурой и нелинейными нагрузками в виде полупроводниковых элементов. Зондирование NLJD нелинейных рассеивателей осуществляется моногармоническим или импульсным СВЧ сигналом. В процессе облучения зондирующим сигналом (ЗС) объекта поиска в пространство излучаются нелинейные продукты (НП) сигнала отклика (СО), например кратные гармоники. Выявление с помощью NLJD "значимых" по уровню НП свидетельствует о вероятном наличии РЭУ в исследуемом пространстве. Пространство поиска РЭУ часто содержат ''природные" (естественные) НРс коррозион-

ного происхождения типа "металл-окисел-металл" (МОМ-структуры). Зондируемые МОМ-структуры также излучают НП в спектре СО. тем самым усложняют выявление искомых объектов. Различение "электронных" и "природных" НРс возможно с помощью анализа соотношения уровней мощности второй и третьей гармоник частоты ЗС. Для "электронных" НРс уровень второй гармоники превышает уровень третьей на 20 40 дБ. а для МОМ-структур выполняется обратное соотношение. Различное соотношение уровней принятых гармоник связано с формой вольт-амперных характеристик (ВАХ) нелинейных объектов. Полупроводниковым элементам в составе РЭУ соответствуют несимметричные ВАХ. МОМ-структурам симметричные. В проблеме технической защиты информации широко используются нелинейные радиолокаторы (НР) для обнаружения радиоэлектронных закладных устройств (ЗУ) различного назначения. Особенно НР актуальны при выявлении «пассивных» ЗУ. обнаружение которых с помощью детекторов поля, анализаторов спектра, селективных вольтметров и других приборов невозможно, так как в пространство не излучается демаскирующее электромагнитное поле достаточной мощности [1,2].

12

Зишкшко M. В., Во Зуй Фук, Зииьковский Ю. Ф.

Частота зондирования для NLJD обычно составляет 0.6 1 ГГц. что обеспечивает хорошую узконаправленность передающей антенны и достаточное проникновение сигнала в диэлектрическую среду. Детекторы нелинейных переходов делятся на импульсные (выходная мощность 100 600 Вт в импульсе, частота следования импульсов 400-100.103 Гц при скважности 100 1000) и непрерывного действия (выходная мощность до 1.5 Вт). Коэффициент усиления передающей антенны NbJD не менее 6 дБ. а приёмной но менее 8 дБ. Динамический диапазон приёмников NLJD но меньше 40 дБ. их чувствительность не хуже -80 (-130) дБ/Вт (при соотношении сигнал/шум 6 дБ). Поляризация антенн круговая, коэффициент эллиптичности по хуже 0.8. Уровень заднего лепестка диаграммы направленности (ДН) передающей и приёмной антенн но больше -15 дБ [1].

1 Постановка задачи

Типичное искомое РЭУ имеет сложную эквивалентную антенную структуру с несистематизированной топологией. Качественно такая "случайная" антенна является ансамблем диполей разной длины и ориентации. Элементарными диполями выступают выводы радиоэлектронных приборов, дорожки печатных плат, металлизированные поверхности и т. д. По соотношению к длине волны ЗС УГ.ГО антенные структуры РЭУ делятся на "электрически малые" (меньше 0,1.Азс ) и "электрически соизмеримые". Соответственно "электрически малым" антенным структурам свойственна малая нелинейная эффективная площадь рассеивания (НЭПР) зондирующего сигнала. Поэтому НРс с "малой" НЭПР характеризуются "слабым излучением" НП при зондировании. Рассеиватоли с "электрически соизмеримыми" антенными структурами имеют сравнительно "большую" НЭПР и излучают во время зондирования достаточно мощный сигнал отклика [3].

Повышение эффективности использования ХЫБ в условиях рассеиватолей коррозионного происхождения предполагает задание пороговых уровней принятых кратных гармоник ^ и их соотношения Ьг,^ (у - номера гармоник, 1, ^ = 2, 3,... далее просто Г). Величина Г может служить критерием верной идентификации НРс, особенно при зондировании среды "маломощными" XI,.II). Выбор значения Г требует рационального удовлетворения двум требованиям: повышение эффективности обнаружения и идентификации РЭУ и уменьшение вероятности их пропуска в случае "малой" НЭПР. Поэтому актуальным становится целесообразность завышения порогового соотношения Г для повышения надежности ХГ.ГО в обнаружении РЭУ с "малой" НЭПР в условиях рассеивающих МОМ-структур [4].

Целыо статьи является исследование спектрального состава сигнала отклика от рассеивающих МОМ-структур с ассимотричной вольт-амперной характеристикой. А именно, выявить надежность низких пороговых значений на соотношения уровней принятых гармоник сигнала отклика (в качестве идентификационного признака).

2 Основная часть

Проявление эффекта нелинейного рассеяния радиоволн облученными МОМ-структурами характерно в местах контактов металлизированных поверхностей, ослабленных соединениях металлических деталей и т. п. Тонкую пленку окисла в месте контакта металлических поверхностей можно считать диэлектриком или высокоомным полупроводником. При достаточно малой толщине пленки окисла (менее нескольких десятков ангстрем) основным механизмом переноса носителей заряда через контакт металлов, разделенных такой пленкой, как правило, является туннельный эффект. В случае контакта металлов для напряжений менее 1 В вольт-амперная характеристика МОМ-структуры описывается выражением:

и + /зи3

До

где и - разность потенциалов на контакте, I -туннельный ток через контакт, @ - коэффициент нелинейности, До = Ро/я-т — начальное (при и = 0) сопротивление контакта, р0 - удельное сопротивление контакта, ат - площадь контакта.

Величины р0 и @ определяются высотой барьера фо^ толщиной диэлектрической пленки в и величиной относительной диэлектрической проницаемости окисла е []. С изменением в или фо вдвое величина р0 изменится на несколько порядков, а коэффициент р несущественно. Коэффициент нелинейности стремится к 1 (В-2) при значениях в = (10 — 30) А

поверхностью

Для МОМ-структур из одинаковых металлов характерна симметричная В АХ (см. рис. 1): контакт стальных шаров радиусом 3 мм. поверхность которых после полировки окислена на воздухе в течении 8 часов при 4000С [ , ].

связано с тем. что при образовании на металлах достаточно толстых оксидных слоев, эффективность туннелирования может существенно снизится. Например, структура А1-А1203-А1 может иметь ярко выраженную (явную) асимметрию В АХ двух типов [6].

Рис. 2. ВАХ контакта ХьАи с квазиявной асимметрией (сплошная линия)

Анализ ВАХ МОМ-структур из неодинаковых металлов также основывается на теории туннелирования [6]. В работах [6,7] экспериментально подтверждено предсказания теории туннелирования для точечных МОМ-диодов на контакте разных металлов. На рис. 2 приведен пример ВАХ МОМ-диода с площадью оксидной пленки 2.10-12м2.Для вольт-амперных характеристик МОМ-диодов в зависимости от толщины оксида и его свойств характерна асимметричность (на рис. 2 эта асимметрия не существенна — квазиявная).

Каждая ветвь ВАХ МОМ-структуры (прямая и обратная) характеризуется нелинейным участком и точкой перегиба. Если напряжения, соответствующие точкам перегиба двух ветвей ВАХ и^ и и2, равны по модулю и противоположны по знаку, то имеем симметричную характеристику. В противном случае ВАХ асимметрична. В свою очередь асимметричная ВАХ МОМ-структуры может иметь положительную или отрицательную асимметрию.

Вид асимметрии ВАХ определяет местоположение точки пересечения касательных при и Если точка пересечения рассмотренных касательных в области и > 0 и 1>0 (точка А1 на рис. ), то имеем положительную асимметрию. Нахождение точки в области Г О и I О свидетельствует про

2

Тип асимметрии для контакта одних и тех же металлов может быть различным. Экспериментально обнаружено на примере контактов между металлами А1, Сг, N1 (эти материалы легко окисляются на воздухе при температуре окружающей среды или слегка повышенных температурах), что асимметрия определяется толщиной и площадью окисла. Это

Рис. 3. Определение положительной и отрицательной асимметрии ВАХ

На рис. 4 представлено нормированное семейство ВАХ МОМ-структур, состоящее из симметричной и асимметричных кривых с квазиявной и явной асимметриями.

Для исследования влияния формы ВАХ МОМ-структур на соотношение уровней НП в спектре преобразованного сигнала воспользуемся методом аппроксимирующих функций.

0,5

-0,5 0 0,5 1

А С

т г Ж* * т -1

ин

— Симетрия

— —Положительная квазиявная асиметрия

Положительная явная асиметрия

— ..— Отрицательная квазиявная асиметрия

— -— Отрицательная явная асиметрия

Рис. 4. Семейство форм нормированных ВАХ для МОМ-структур

Выполним аппроксимацию ВАХ на рис. 4 полиномами п-го порядка для оценки уровней новых спектральных составляющих при воздействии наведенного ЗС напряжения. Аппроксимация предусматривает формирование системы из п уравнений вида:

14

Зиичоико М. В., Во Зуй Фук, Зииьковский Ю. Ф.

I (ия )„ = а1ия + а2и2 + ...

+ ап-1и^-1 + апи™, (1)

где ах, ...,ап - коэффициенты аппроксимации [ ].

Точность аппроксимации ВАХ зависит от степени полинома, его большой порядок может приводить к возникновению осцилляции аналитических функций, поэтому ограничимся 5-й степенью.

В табл. 1 представлены коэффициенты аппроксимации форм нормированных ВАХ на рис. 4.

Явная и квазиявная асимметрии определяются наличием весомых по значению парных коэффициентов аппроксимирующего полинома (в случае симметричной ВАХ парные коэффициенты равны нулю).

Примем, что при моиогармоническом воздействии ЗС на МОМ-структуре возникнет напряжение

V(t) = Umíl • cos(u0t + в),

4

тн,

h(2uo) = а>20, 5UlÍVL + 0,40, 5U, 13(3шо) = аз0, 25UIн + а50, 312^,

I2/I3' 100

80 60 40 20 0

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 UmH

Отрицательная квазиявная асимметрия .......Положительная квазиявная асимметрия

— ■ — Отрицательная явная асимметрия

— — Положительная явная асимметрия

Рис. 5. Распределение соотношения уровней гармоник в зависимости от индуцированного сигнала

(2)

Pq(L), %

100 —

90

где итн - нормированная амплитуда наведенного напряжения ЗС НР, - круговая частота ЗС НР, 0 _ ег0 начальная фаза. С использованием ( ) и (1) получим аппроксимирующие функции уровней спектральных компонент на второй и третьей гармониках [8]:

80^yf* 70(1

60

50 40

L

(3)

(4)

где а2,...,а5 — коэффициенты аппроксимации ВАХ. Согласно выражениям (3) и (4) рассчитаны для разных форм ВАХ МОМ-структур соотношения уровней второй и третьей гармоник (/2/^3) в зависимости от нормированной амплитуды индуцированного напряжения ЗС НР (рис. 5).

При этом рассмотрим наихудший случай зондирование маломощным сигналом, когда нормированная амплитуда наведенного напряжения ЗС ита не превысит значение 0,1 относительно | = 1. По каждому дискретному значению порогового соотношения Ь рассчитаны значения максимальной частоты ошибочной идентификации МОМ-структур согласно выражению фч(Ь) = [1Ч(Ь)/0,1] • 100%, где 1Ч — ширина диапазона ит11, в котором 12/13 >

д _ порядковый номер соответствующей формы ВАХ, {ц = Т~4).

Вероятность верной идентификации РЭУ в условиях МОМ-структур при зондировании маломощным сигналом с учетом порогового соотношения Ь равна РдЩ = [100 — фч(Ъ)]%.

20 30 40 50 60 70 80 90 100 ^^■Положительная квазиявная асимметрия ^■^Положительная явная асимметрия 9 Отрицательная квазиявная асимметрия •■■■ Отрицательная явная асимметрия

Рис. 6. Распределения рч (V) в условиях МОМ-структур с разными типами форм ВАХ при зондировании маломощным сигналом

На рис. приведены распределения рч (V) для МОМ-структур с разными типами форм ВАХ. Из рис. 6 видно, что наибольшие трудности при верной идентификации РЭУ создают в исследуемом пространстве МОМ-структуры с явной асимметрией ВАХ двух типов. Особенно это имеет место при попадании таких коррозионных образований под зону действия боковых лепестков передающей антенны ХЪ.ГО (пример зондирования маломощным сигналом). В таком случае повысить надежность ХЪ.ГО можно лишь большим снижением уровней побочных излучений передающей антенны, поскольку само по себе завышение порогового соотношения приведет к росту вероятности пропуска РЭУ. Для МОМ-структур с квазиявными асимметриями ВАХ двух типов надежность ХЬГО допустимо осуществлять выбором оптимального порогового соотношения Ь.

Табл. 1 Коэффициенты аппроксимации ВАХ МОМ-структур

Формы ВАХ МОМ-структур а\ 0,2 аз а5

Симметричная 0,256 0,000 0,279 0,000 0,465

С квазиявной положительной асимметрией 0,246 0,045 0,224 -0,009 0,498

С явной положительной асимметрией 0,237 0,090 0,169 -0,019 0,530

С квазиявной отрицательной асимметрией 0,267 -0,058 0,369 -0,031 0,450

С явной отрицательной асимметрией 0,284 -0,137 0,461 -0,006 0,388

3 Выводы

Детекторы нелинейных переходов (NLJD — Non Linear Junction Detector) широко применяются для поиска скрытых радиоэлектронных устройств (РЭУ). Пространство поиска РЭУ часто содержит "природные" (естестве нны е) НРс коррозионного происхождения типа "металл-окисел-металл" (MGM-структуры). Зондируемые МОМ-структуры н РЭУ излучают нелинейные продукты в спектре сигнала отклика, тем самым возникают трудности в выявлении искомых объектов. Различение "электронных" и "природных" рассенвателей возможно с помощью анализа соотношения уровней мощности второй и третьей гармоник частоты зондирующего сигнала. Особые проблемы МОМ-структуры создают при выявлении РЭУ с "малой" нелинейной эффективной площадью рассеивания зондирующего сигнала. Повышение эффективности использования NLJD в таких случаях предполагает задание пороговых уровней кратных гармоник и их соотношений. Но в некоторых случаях, этого не достаточно, что связано с особенностями вольт-амперных характеристик (ВАХ) МОМ-структур. Контакты между металлами Al. Cr. Ni (эти материалы легко окисляются на воздухе при температуре окружающей среды или слегка повышенных температурах) имеют ВАХ с асимметрией, определяемые толщиной н площадью окисла. Асимметрия может быть двух типов положительной и отрицательной, иметь явное н квазнявное проявление. Выбор оптимального порогового соотношения гарантирует надежность NLJD лишь при обнаружении МОМ-структур с квазиявными асимметриями ВАХ двух типов. В случае МОМ-структур с явной асимметрией ВАХ двух типов. обеспечение должной эффективности использования NLJD изначально требует существенного снижения уровней побочных излучений передающей антенны.

Перечень ссылок

1. Хорев Л. Л. Методы и средства поиска электронных устройств перехвата информации 4. 3 / Л. Л. Хорев - М. : МО. - 1998. - 224 с.

2. Колбаиов Л. 11. Распознавание нелинейных рассенвателей. содержащих несовершенные металлические контакты или полупроводниковые радиокомшшенты / Л. 11. Колбаиов. Л. Л. Потапов. Е. Е. Степанов. Е. 11.

Чш'ии // Нелинейный мир. 2005. Т. 3. № 4. С. 239-244'.'

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. Во Зуй Фук Инверсия соотношений уровней гармоник демаскирующего сигнала в нелинейной радиолокации / Фук ВоЗуй. М.В. Зинченко. Ю.Ф. Зиньковский // Вестник ИТУУ «КИИ». Серия Радиотехника. Радио-аииаратостроеиие. 2016. № 65. с. 119-129.

4. Зинченко М. В. Тестирование нелинейных радиолокаторов на надежность идентификации объектов / М.В. Зинченко. ЗуйФук Во. Ю.Ф. Зиньковский // Вестник ИТУУ «КИИ». Серия Радиотехника. Радиоаппарато-строение. 2017. № 68. с. 48-53.

5. Штейншлегер В. В. Нелинейное рассеяние радиоволн металлическими объектами / В. В. Штейиншлейгер // Успехи физических наук. 1984. Т. 138. Выи. 1. С. 135-145.:

6. Wiesendanger Е. Thin-ülm MOM-diodos lor infrarod detection / E. Wiesendanger. F. Kneubuhl // Applied Physics, 13, №4, 1977. - P 343-349

7. Ватова Л. В. Токи в точечно-контактных системах металл-окисел-металл / Л. В. Ватова. Л. Л. Ривлин. В.

С. Соловьев // Радиотехника и электроника. - 1974. --

8. Волошин Л. П. Анализ и расчет амплитудного спектра тока СВ4 смесительного диода при полигармопиче-ском воздействии / Л. П. Волошин. Г. Л. Ena. Ю. Г. Никитепко // Известия вузов. Радиоэлектроника. - 2007. - Т. 50. № 2. - с. 55-65."

References

[1] Horev A. A. (1998) Melody i sredst.ua poiska elektronnyh us trots tv perehuata informaeii [Methods and tools for electronic data capturing devices]. Moscow. 224 p.

[2] Kolbanov A. P.. Potapov A. A.. Stepanov E. E.. and Chi-gin E. P. (2005) Raspoznavanie nelineinyh rasseivatelei. soderjaschih nesovershennie metallicheskie kontakty ili poluprovodnikovye radiokomponenty [Recognition of the nonlinear lenses containing imperfect metal contacts or semiconductor radio components]. Nelineinyi mir. Vol. 3. No. 4. pp. 239-244.

[3] Vo Duy Phuc. Zinchenko M. V. and Zinkovskiy Yu. F. (2016) Invertion ratio of the harmonics levels of the unmasking signal in the nonlinear radar. Visn. N'l'UU KP1, Ser. Radioteh. radioaparatobudwu., no. 65. pp. 119-129. (in Russian)

[4] Zinchenko M. V.. Vo Duy Phuc. Zinkovskiy Yu. F. (2017) The nonlinear radar testing on the reliability of the objects: identification. Vim. N'l'UU KP1, Ser. Radioteh. radioaparatobuduv.. no. 68. pp. 48-53. (in Russian)

[5] Shteinshleiger V. B. (1984) Nonlinear scattering of radio waves by metallic objects. Sou. Phys. Usp., Vol. 27. pp. 60 68. DOl: 10.1070/PU1984v027n01ABEH004020

16

Zinchenko, M. V'., V'o Duy, Phuc, Zinkovskiy, Yu. F.

[6] Wiesendanfier E. and Knnubuhl F. (1977) Thin-lilm MOM-diodes for infrared detection. Applied Physics, Vol. 13. No 4. pp. 343-349. DOl: 10.1007/bf00882608

[7] Vatova L. В.. Rivlin Л. Л. and Solovev V. S. (1974) Toki v tocheclmo-kontaktnyh sistemah metall-okisel-metall [Currents of point-contact systems metal-oxide-metal]. Radiotehnika i elektronika, Vol. 3. pp. 590-603.

[8] Voloshin Л. P.. lena G. Л and Nikitenko Yu. G. ("2007) Analysis and Calculation of Current-Flow Amplitude Spectrum of a Microwave Mixer Diode at Poly-Harmonic Excitation. Radioelectronics and Communications Systems, Vol. 50. No. 2. pp. 95-103. DOl: https://doi.org/10.3103/S0735272707020094

Дослщження спектральних характеристик розсиюючих МОМ-структур в нелшшнш локаци

Згнченко М. В., ВоЗуй Фук, Згньковський Ю. Ф.

Досл1джепа падиипсть детектор!в пелипйпих иере-ход!в (NLJD Кои Linear Junction Detector) при ви-явлепш радюелектрошшх пристрош (РЕП) i розспова-ч!в корозшпого иоходжеппя типу "метал-окисел-метал" (МОМ-структур). Виявлепо, що паявшеть в досл!джу-вапому простор! МОМ-структур Ictotiio noripniye падш-nicTb NLJD при виявлепш РЕП з "малою" пелипйпою ефектпвпою площето розсповаппя (НЕПР) зопдуючого сигналу. При цьому завдаппя порогових р!вшв кратпих гармошк i i'x сшвв1дпошепь по полшшпть ефектившеть використаппя NLJD. що пов'язапо з особливостями вольт-ампер1шх характеристик (ВАХ) МОМ-структур. Коптакти м!ж металами Al. Cr. Ni мають ВАХ з аси-метр1ею, що визпачаються товщшюю та площею окислу. Асиметр1я може бути двох трш!в позитршпою i негативною, мати явпий i кваз1явпий прояв. Показано. що виб!р оптимального порогового ствв1дпошеппя гараптуе падшшеть NLJD лише при виявлепш МОМ-структур з кваз1явпими асиметр!ями ВАХ двох тишв.

В раз! МОМ-структур з явпото асиметр!ею ВАХ двох тишв. забезпечеппя палежпо! ефектгшпост! використаппя NLJD спочатку вимагае 1стотпого зпижмшя píbiiíb поб1чпих вгшромшювапь передавалыю! aiiTemi.

Клюноог слова: детектор пелшиших переход!в: стру-ктури "метал-окисел-метал": пелипйш продукти сигналу в1дгуку

Study of the spectral characteristics of the Scattering of MOM-structures in non-linear locations

Zinchenko, M. V., Vo Duy, Phuc, Zinkovskii, Yu. F.

Tlie reliability of non-linear junction detectors (NLJD) at detection of radio-electronic devices (RD) and scat.t.erers of corrosion origin of t.lie type "met.al-oxide-met.al" (MOM-st.ruct.ures) is invest.igayed. It. is revealed that, the presence of MOM-st.ruct.ures in the study space substantially impair the reliability of NLJD at. revealing R.D with the "small" non-linear effective area of dispersion (NEAD) of the probing signal. In this case determination of threshold levels of multiple harmonics and their ratios will not. improve the efficiency of the NLJD use. which is associated with the peculiarities of MOM-st.ruct.ures current-voltage characteristics (CVC). The contacts between the metals Al. Cr. Ni have CVC with asymmetry, which are determined by the thickness and area of the oxide. The asymmetry can be of two types positive and negative, have a clear and quasi-clear manifestation. It. is shown that, the choice of the optimal threshold ratio ensures the reliability of NLJD only upon detection of MOM-st.ruct.ures with quasi-clear CVC asymmetries of two types. In the case of MOM-st.ruct.ures with a clear CVC asymmetry of two types, the efficiency of the use of NLJD initially requires a significant, decrease of levels of spurious emissions of the transmitting antenna.

Key words: non-linear junction detector: structure "met.al-oxide-met.al": non-linear products of response signal

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.