I bhfeidhmchláir speisialaithe thionsclaíocha agus chosanta-cosúil le bruithniú cruach, monatóireacht sceite inneall, agus druileáil ola-tá gá le brú a thomhas faoi choinníollacha ardteochta. Mar sin, conas a sheasann braiteoirí brú teochtaí arda, agus cad a dhéanann braiteoir brú in ann timpeallachtaí teirmeacha foircneacha den sórt sin a bhuanú?
Chun an fhadhb seo a thuiscint, ní mór dúinn tosú le roinnt príomhchodanna: an sliseanna braite brú, na hábhair nascáil sliseanna, agus an ciorcadra a phróiseálann comharthaí agus a dhéanann cúiteamh teochta. Anseo thíos, déanfaimid plé ar na dúshláin agus na réitigh atá os comhair na gcomhpháirteanna seo ag teochtaí arda.
1. Sliseanna Braite Brú
Is é an cineál is coitianta ná an sliseanna braite brú sileacain idirleata, a mbíonn uasteocht oibriúcháin de 125 céim aige de ghnáth agus dá ngairtear sliseanna de ghrád feithicleach go minic. Le haghaidh teochtaí níos airde, úsáidtear sceallóga brú SOI (Silicon on Insulator). is féidir le sliseanna SOI le leictreoidí alúmanaim teocht suas le 180 céim a sheasamh; Is féidir le sliseanna SOI le leictreoidí ilchodacha teochtaí suas le thart ar 450 céim a sheasamh.
Ar chlé:Scéimreach sliseanna brú tsubstráit sileacain idirleata. Déantar an dromchla sileacain idirleata a dhópáil le bórón tiubhaithe chun réigiún stripe piezoresistive buí oráiste a chruthú. De réir mar a thagann ardú ar an teocht, aistríonn iompróirí luchta ó na réigiúin seo isteach sa tsubstráit, ag athrú aschur an bhraiteora-dá bhrí sin a theorainn de thart ar 125 céim , cosúil le teocht briste droim ar ais dé-óid.
Ar dheis:Struchtúr tsubstráit SOI. Cuireann ciseal dlúth dé-ocsaíd sileacain sa lár cosc ar iompróirí luchta ó sceitheadh isteach sa tsubstráit ag teochtaí arda, rud a fheabhsaíonn friotaíocht teasa. Ós rud é go bhfuil idirleathadh idir alúmanam agus sileacain os cionn 180 céim, tá sliseanna SOI le leictreoidí alúmanaim teoranta go ginearálta do 180 céim. Le leictreoidí ilchodacha, is féidir leis an sliseanna oibriú suas le 450 céim.
Le haghaidh teochtaí níos airde fós, úsáidtear sceallóga tsubstráit chomhdhúile sileacain (SiC). Mar ábhar leathsheoltóra bandgap an tríú glúin, cuireann SiC ar chumas braiteoirí brú feidhmiú ag teochtaí chomh hard le 650 céim .
2. Ábhair Nascála Sliseanna
De ghnáth is féidir le greamacháin orgánacha a úsáidtear le haghaidh nascáil sliseanna teochtaí suas le 260 céim a sheasamh. Chun friotaíocht teochta a fheabhsú tuilleadh, úsáidtear shintéiriú frit gloine. Is meascán slaodach é frit gloine de phúdar gloine, de cheangail orgánacha, agus de sho-ghalaithe. Le linn shintéiriú ardteochta, galú na so-ghalaithe agus cuid den orgánach, ag fágáil taobh thiar de shraith ghloine chobhsaí a nascann an tslis go daingean lena bonn miotail. Ós rud é gur gloine é ábhar bun an sliseanna brú, tá a mheaitseáil strus nasctha sách maith.
3. Cúiteamh Ciorcaid agus Teocht
Ní mhairfidh formhór na gcomhpháirteanna leictreonacha ach suas le 125 céim, agus tá cuid acu rátáilte do 150 céim nó 180 céim. Dá bhrí sin, má úsáidtear leictreonaic thraidisiúnta, tá an chuid ciorcad de bhraiteoir brú ardteochta teoranta go ginearálta go 180 céim . Le haghaidh oibriú os cionn an raoin seo, cuirtear cúiteamh líonra resistive i bhfeidhm go coitianta. Is éard atá i gceist leis an modh seo ná friotóirí sraithe nó comhthreomhara a chur le droichead Wheatstone, mar a thaispeántar san fhíor ceart thuas. Is gnách go n-éiríonn leis an gcúiteamh seo sruth foriomlán teochta de thart ar 3-5% thar an raon iomlán teochta. Mar thoradh air sin, is minic a shonraíonn sonraí braiteoirí brú ardteochta mar ±0.05% FS/ céim .
