ВАКУУМНАЯ МИКРОСХЕМА

Полезная модель относится к вакуумной микроэлектронике.
Известны способы изготовления вакуумных микросхем. Так, вакуумная микросхема, описанная в источнике [1], содержит эмиттер электронов (катод или исток) управляющую сетку (затвор) и коллектор или приемник электронов (анод или сток). Как правило, эмиттер электронов выполнен в виде острийных автоэмиссионных катодов.
Вакуумные микросхемы предназначены для эксплуатации при повышенной радиации, так как металлические источники электронов отличаются повышенной радиационной стойкостью по сравнению с полупроводниками. Кроме того, вакуумная микросхема может работать при более высоких температурах по сравнению с полупроводниковыми микросхемами, так как автоэлектронная эмиссия не зависит от температуры.
Недостатком рассмотренной вакуумной микросхемы является ограниченный срок службы из-за деградации острийных катодов при их бомбардировке положительными ионами остаточного газа, имеющегося в корпусе вакуумной микросхемы [2].
Техническим результатом предложенной полезной модели является увеличение срока службы вакуумной микросхемы.
Технический результат реализуется таким образом, что к вакуумной микросхеме, содержащей первый автоэмиссионный источник электронов, управляющий электрод и первый приемник электронов, находящиеся в герметичном корпусе, добавляется, по крайней мере, еще один источник автоэмиссионных электронов и еще один приемник электронов, причем указанные элементы находятся в едином вакуумном пространстве с указанным первым источником электронов и первым приемником электронов.
Конструкция предложенной вакуумной микросхемы представлена на фиг. 1.
Здесь 1 - металлическое (металлизированное) основание корпуса, 2 - непроводящая часть крышки корпуса, 3 - элементы первого источника электронов, 4 - элементы управляющих электродов, 5 - первый приемник электронов, 6 - элементы второго приемника электронов, 7 - элементы второго источника электронов.
-7
Вакуумная микросхема функционирует следующим образом. После создания высокого вакуума (порядка 10 мм рт. ст.) и герметизации корпуса вакуумной микросхемы на второй приемник электронов подается высокое напряжение (типично - несколько десятков или несколько сотен вольт), и вакуумная микросхема выдерживается в течение некоторого времени, вплоть до одного месяца под напряжением. При этом второй источник электронов эмитирует электроны, которые ионизируют остаточные молекулы газа, находящиеся в вакуумном пространстве объема корпуса. Ионы остаточного газа бомбардируют массив второго источника электронов и внедряются в тело «жертвенных» острийных катодов. Число молекул остаточного газа в корпусе вакуумной микросхемы уменьшается, что приводит к улучшению вакуума. После выдержки, например, в течение месяца схема может функционировать в рабочем режиме.
Литература
1. Трубецков Д.И. Вакуумная микроэлектроника. Соросовский образовательный журнал, 1997 г. №4. С. 58-64
2. Засемков B.C. Вакуумные автоэмиссионные приборы в микроэлектронном исполнении. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Красноярск. 2001