低温电子学

来自中文百科专业版
跳转至: 导航搜索

  低温电子学汉语拼音:Diwen Dianzixue;英语:cryoelectronics),研究77 ~0K深冷范围内材料与半导体器件的电特性及其应用的科学。

  广义的低温电子学包括超导电子学。1962年约瑟夫森效应的发现赋予低温电子学以全新的重要内容。此后,低温电子学的主要内容就是超导电子学,但对超导电子学以外的低温条件下的电子学内容,仍习惯称为低温电子学。

研究内容

  低温电子学以导体动态电阻的热噪声在深冷温度下可大大降低为基础,其主要研究内容为:

  ①研制从米波到红外波段的电磁辐射仪器中各类量子放大器(利用顺磁晶体的顺磁共振原理和物质内部离子的能态跃迁现象,实现微波放大的装置,又称脉泽),低温参量放大器、低温微波噪声源和低温场效应放大器等低噪声前端,以及各种低温仪器和电子装置。

  ②研究低温条件下的材料、元器件的特性,特别是高频特性。

  ③研究低温下纯金属、合金、介质、绝缘材料和半导体元器件的应用。

  ④研制低温电子学和超导电子学所需的各类低温装置和低温测试仪表。

应用

  随着环境温度降低,金属电阻率变小,介质和各类元件的损耗降低,有源器件的噪声减弱,这是低温电子学的物理基础。50年代末期以后,量子放大器、低温参量放大器,低温微波噪声源标准,低温场效应晶体管放大器、低温混频器等低温电子装置,已广泛应用于低噪声接收和精密测量技术中。低温电子学技术所需的低温制冷装置,常用的有贮液式制冷器、G-M循环制冷器、斯特林循环制冷器、VM制冷器、热电制冷器等多种。低温测量元件中主要是半导体锗温度计,它已成为低温超导领域的重要测量元件 。此外还有砷化镓电阻温度计、铂电阻温度计等。