Электротермическая обратная связь - Electrothermal feedback

В электроника, электротермическая обратная связь это взаимодействие электрический ток и температура в устройстве с температурно-зависимым электрическое сопротивление. Это взаимодействие возникает из Джоулевое нагревание.

Температурная зависимость электрического сопротивления описывается производная сопротивления по температуре dR / dT. Полупроводники обычно демонстрируют отрицательный dR / dT. Сверхпроводники показать большой положительный dR / dT на сверхпроводящий фазовый переход. Нормальный (несверхпроводящий) металлы обычно демонстрируют положительные dR / dT которая уменьшается до нуля при очень низких температурах.

Если на устройстве положительный dR / dT, повышение температуры (например, из-за тепловые колебания или поглощение фотон ) увеличит электрическое сопротивление р. Если устройство смещено постоянным напряжением V, это увеличение сопротивления уменьшит мощность Джоуля. P = V2/Р. Уменьшение джоулева нагрева заставит устройство вернуться к своей равновесной температуре. Это известно как отрицательная электротермическая обратная связь, поскольку изменение джоулева нагрева препятствует изменению температуры. Если вместо этого устройство смещено постоянным током я, мощность Джоуля P = I2р увеличится при повышении температуры. Таким образом, джоулев нагрев усиливает изменение температуры - эффект, известный как положительная электротермическая обратная связь. Ситуация обратная для случая отрицательного dR / dT.

Электротермическая обратная связь важна для описания характеристик нескольких типов фотоприемники такой как болометр, то датчик края перехода,[1] и однофотонный детектор на сверхпроводящей нанопроволоке.

Рекомендации

  1. ^ К.Д. Ирвин, "Применение электротермической обратной связи для обнаружения криогенных частиц с высоким разрешением", Appl. Phys. Lett. 66, 1998 (1995), Дои:10.1063/1.113674