– малые значения коэффициентов поглощения рентгеновского излучения позволяют создавать на основе структурSiC/Si рентгеновские окна в виде 3С-SiC-мембраны.

Теплофизические преобразователи на основе пленок SiC

Применение пленочных SiC-терморезисторов в сенсорных мембранных структурах теплофизических преобразователей оказывается эффективным в силу сочетания тепловой и химической стойкости материала пленок, его терморезистивных свойств, а также минимальной теплоотдачи мембранных и балочных структур, на которых формируется электрическая и тепловая схема преобразователя.

В связи с этим были разработаны и реализованы[29]–[34] конструкции микросенсоров и термоактюаторов на основе пленочныхSiC-термо- резисторов для экстремальных режимов и условий эксплуатации (табл. 3).

Таблица 3

Примеры реализации микросенсоров и термоактюаторов на основе пленочных SiC-терморезисторов в композиции «карбид кремния на изоляторе»

81

Автоэмиссионные структуры

на основе SiC-наноразмерных острий

Карбид кремния представляет несомненный интерес для вновь возраждающегося направления – вакуумной автоэмиссионной электроники. Это определяется тем, что данный широкозонный материал обладает высоким значением критической напряженности электрического поля, значительной теплопроводностью и устойчивостью к окислению.

Для формирования автоэмиссионных систем на основеSiC использовались как монокристаллы карбида кремния, так и многослойные композиции с диэлектрическими и металлическими слоями, являющиеся конструктивными элементами диодных и триодных структур. На рис. 28 представлены внешний вид матрицы карбидокремниевых острий и вольтамперные характеристики автоэмиссионных структур.

I, мкА

N1

80 N2

N3

60

40

20

Рис. 28. Матрица автоэмиссионных эмиттеров (650 элементов)

с диэлектрическим спейсером и верхним металлическим электродом, сформированная на поверхности n-4H-SiC фокусированным

ионным пучком, и ВАХ, измеренные на трех изолированных эмиттерах с различными радиусами острий

Автоэмиссионные острия получены наноразмерным ионным травлением SiC. Уменьшение расстояния между катодом и анодом приводит к увеличению крутизны ВАХ и их сдвигу в сторону меньших рабочих напряжений, которые составляют десятки вольт. Установлено, что одна ячейка с катодом в настоящее время занимает площадь порядка25 мкм2, что при площади матрицы в 1 см2 и достижимых максимальных рабочих токах для одного острия в 25 мкА позволяет обеспечить плотность эмиссионного тока с тела матрицы порядка 100 А/см2.

82