ПЕРЕКЛЮЧЕ́НИЯ ЭФФЕ́КТ

ПЕРЕКЛЮЧЕ́НИЯ ЭФФЕ́КТ, скач­ко­об­раз­ный об­ра­ти­мый пе­ре­ход по­лу­про­вод­ни­ка (или по­лу­про­вод­ни­ко­вой струк­ту­ры) из вы­со­ко­ом­но­го со­стоя­ния в низ­ко­омное под дей­ст­ви­ем элек­трич. по­ля на­пря­жён­но­стью, пре­вы­шаю­щей по­ро­го­вое зна­че­ние Е_п=10⁴–10⁶ В/см. Тер­мин «пе­ре­клю­че­ние» воз­ник в свя­зи с об­на­ру­же­ни­ем бы­ст­ро­го (дли­тель­но­стью 10^–11 с) и боль­шо­го (на 4 по­ряд­ка) из­ме­не­ния элек­трич. про­во­ди­мо­сти халь­ко­ге­нид­ных стек­ло­об­раз­ных по­лу­про­вод­ни­ков слож­но­го со­ста­ва, впер­вые на­блю­дав­ше­го­ся рос. фи­зи­ка­ми Б. Т. Ко­ло­мий­цем и Э. А. Ле­бе­де­вым в 1963 и амер. фи­зи­ка­ми С. Р. Ов­шин­ским и А. Д. Пир­со­ном в 1961–63.

П. э. на­блю­да­ют в по­лу­про­вод­ни­ках, вольт-ам­пер­ная ха­рак­те­ри­сти­ка (ВАХ) ко­то­рых име­ет уча­сток с от­ри­ца­тель­ным диф­фе­рен­ци­аль­ным со­про­тив­ле­ни­ем. Та­кой вид ВАХ обу­слов­лен фор­ми­ро­ва­ни­ем элек­трич. до­ме­нов (для ВАХ N-ти­па, см. Ган­на эф­фект, Ган­на ди­од) или то­ко­вых шну­ров (для ВАХ S-ти­па, см. Шну­ро­ва­ние то­ка).

При по­да­че на по­лу­про­вод­ник пря­мо­уголь­но­го им­пуль­са на­пря­же­ния U_п, со­здаю­ще­го элек­трич. по­ле, пе­ре­ход по­лу­про­вод­ни­ка в низ­ко­ом­ное со­стоя­ние на­чи­на­ет­ся че­рез вре­мя τ∼10^–6–10^–8 с; вре­мя са­мо­го скач­ка со­став­ля­ет ок. 10^–10 с. Ес­ли для под­дер­жа­ния низ­ко­ом­но­го со­стоя­ния не­об­хо­ди­мо про­пус­кать че­рез по­лу­про­вод­ник дос­та­точ­но боль­шой ток, то П. э. на­зы­ва­ют мо­но­ста­биль­ным; ес­ли низ­ко­ом­ное со­стоя­ние по­сле от­клю­че­ния по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния лег­ко вос­ста­нав­ли­ва­ет­ся при про­пус­ка­нии ко­рот­ко­го мощ­но­го им­пуль­са то­ка, то П. э. на­зы­ва­ют бис­та­биль­ным (с эф­фек­том па­мя­ти).

В низ­ко­ом­ном со­стоя­нии ток те­чёт в уз­ком ка­на­ле (шну­ре). Диф­фе­рен­ци­аль­ное со­про­тив­ле­ние об­раз­ца с то­ко­вым шну­ром близ­ко к ну­лю. Плот­ность то­ка на­сы­ще­ния в шну­ре по­ряд­ка 10⁴ А/см². Се­че­ние шну­ра прак­ти­че­ски ли­ней­но за­ви­сит от си­лы то­ка. Вре­мя вос­ста­нов­ле­ния по­ро­го­вых па­ра­мет­ров по­сле сня­тия на­пря­же­ния оп­ре­де­ля­ет­ся вос­ста­нов­ле­ни­ем од­но­род­но­сти об­раз­ца и яв­ля­ет­ся ли­ней­ной функ­ци­ей рас­стоя­ния ме­ж­ду элек­тро­да­ми.

Прак­ти­че­ски не­ог­ра­ни­чен­ное чис­ло пе­ре­клю­че­ний (>10¹⁴), стой­кость ко всем ви­дам внеш­них воз­дей­ст­вий, воз­мож­ность управ­ле­ния фа­зо­вы­ми пре­вра­ще­ния­ми в то­ко­вом шну­ре обес­пе­чи­ва­ют ис­поль­зо­ва­ние П. э. в ста­би­ли­за­то­рах на­пря­же­ния, для за­щи­ты ин­те­граль­ных схем от пе­ре­на­пря­же­ния, в пе­ре­клю­ча­те­лях СВЧ-сиг­на­лов, в дат­чи­ках дав­ле­ния и темп-ры, ге­не­ра­то­рах сиг­на­лов спец. фор­мы, опе­ра­ци­он­ных уси­ли­те­лях и др.