RU133741U1

RU133741U1 - SEMICONDUCTOR INJECTION GENERATOR BASED ON HETEROSTRUCTURE A3B5 FOR CARRYING OUT WAVE THERAPY

Info

Publication number: RU133741U1
Application number: RU2012114905/14U
Authority: RU
Inventors: Владимир Дмитриевич Степаненко; Кирилл Владимирович Степаненко; Андрей Николаевич Кузнецов
Original assignee: Владимир Дмитриевич Степаненко; Кирилл Владимирович Степаненко; Андрей Николаевич Кузнецов
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2013-10-27

Abstract

Полупроводниковый инжекционный генератор на основе гетероструктуры ABдля проведения волновой терапии, содержащий активный слой на основе InP, отличающийся тем, что активный слой находится между расположенными с одной стороны двумя выращенными слоями n-типа проводимости и с другой стороны одним выращенным слоем p-типа проводимости, на котором выполнены контактные площадки из драгоценного электропроводного, преимущественно золота или платины, металла, при этом в качестве легирующей примеси n-типа могут быть применены Se, Те, Si с концентрацией носителей не менее n- 8·10см, а в качестве легирующей примеси ρ-типа могут быть применены Be, Zn, Cd с концентрацией носителей не менее Р- 9·10см.A semiconductor injection generator based on the AB heterostructure for wave therapy, containing an active layer based on InP, characterized in that the active layer is between two grown n-type conductivity layers located on one side and one grown p-type conductivity layer on the other hand, which made contact pads made of precious electrically conductive, mainly gold or platinum, metal, while Se, Te, Si with a concentration of carriers at least n-8 · 10 cm, and Be, Zn, Cd with a carrier concentration of at least P-9 · 10 cm can be used as a ρ-type dopant.

Description

Полезная модель относится к области медицины, биологии, ветеринарии.The utility model relates to the field of medicine, biology, veterinary medicine.

Известен инжекционный полупроводниковый генератор на основе гетероструктуры полупроводниковых соединений A₃B₅ и их твердых растворов с эмиттерными слоями и помещенной между ними активной областью, мезаполоской с основанием, расположенным в ближайшем к ней эмиттерном слое, и барьерными слоями из селенида цинка, расположенными на боковых поверхностях мезаполоски и прилегающих поверхностях эмиттерного слоя (см. журнал Applied Physics Letters, American Institute of Physics, 1987, V.51, N12, p.877-879).Known injection semiconductor generator based on the heterostructure of semiconductor compounds A ₃ B ₅ and their solid solutions with emitter layers and the active region placed between them, a mesoband with a base located in the nearest emitter layer, and zinc selenide barrier layers located on the side surfaces mesoscale strips and adjacent surfaces of the emitter layer (see Applied Physics Letters, American Institute of Physics, 1987, V.51, N12, p.877-879).

В данном полупроводниковом генераторе ток утечки сквозь барьерный слой снижается до ничтожного значения, а под полоской образуется устойчивый гребневидный волновод с хорошим боковым оптическим ограничением, причем поглощение излучения в более широкозонном материале (ZnSe) практически отсутствует. Кроме того, описанная конструкция трудно воспроизводима при изготовлении генератора, что сужает область его использования.In this semiconductor generator, the leakage current through the barrier layer is reduced to an insignificant value, and a stable comb-shaped waveguide with good lateral optical restriction is formed under the strip, and radiation absorption in the wider band gap material (ZnSe) is practically absent. In addition, the described design is difficult to reproduce in the manufacture of the generator, which narrows the scope of its use.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является полупроводниковый инжекционный генератор на основе гетероструктуры A₃B₅, содержащий активный слой на основе InP, в частности генератор на структурах InP/InGaAsP с длиной волны (1,1-1,6) мкм (см. патент RU №2123869, кл. A61N 5/06, 27.12.1998).The closest in technical essence and the achieved technical result is a semiconductor injection generator based on the A ₃ B ₅ heterostructure containing an active layer based on InP, in particular, an generator based on InP / InGaAsP structures with a wavelength of (1.1-1.6) μm ( see patent RU No. 2123869, class A61N 5/06, 12/27/1998).

Данный полупроводниковый инжекционный генератор позволяет проводить фототерапию биологических объектов. Однако использование данного генератора позволяет только добиться активации иммунной системы животных и человека при отсутствие его патогенного действия, что сужает область использования полупроводникового инжекционного генератора на основе гетероструктуры A₃B₅.This semiconductor injection generator allows phototherapy of biological objects. However, the use of this generator can only achieve activation of the immune system of animals and humans in the absence of its pathogenic effect, which narrows the scope of use of a semiconductor injection generator based on the A ₃ B ₅ heterostructure.

Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является создание низко интенсивного электромагнитного излучения, которое способно вызывать магнитобиологический эффект при воздействии на квантовые состояния молекулярных биофизических структур и субклеточные системы биологических объектов, что позволило бы добиться изменения динамики и направленности протекания биофизических процессов в биологических объектах.The objective of this true utility model is to create a low-intensity electromagnetic radiation that can cause a magnetobiological effect when the quantum states of molecular biophysical structures and subcellular systems of biological objects are affected by quantum states, which would allow a change in the dynamics and direction of the course of biophysical processes in biological objects .

Технический результат заключается в том, что достигается возможность усилить воздействие на клетки биологических объектов излучения полупроводникового инжекционного генератора на основе гетероструктуры А₃В₅, и добиться стимулирующего воздействия на биологические структуры и процессы синергетичные биологическим структурам человека и угнетающего воздействие на биологические структуры и процессы несинергетичные биологическим структурам человека, проявляющих себя в качестве патогенных агентов и факторов, а также различных патологий.The technical result consists in the possibility of enhancing the effect on the cells of biological objects of radiation from a semiconductor injection generator based on the A ₃ B ₅ heterostructure, and achieving a stimulating effect on biological structures and processes that are synergistic to human biological structures and inhibitory effects on biological structures and processes that are not synergistic to biological human structures that manifest themselves as pathogenic agents and factors, as well as various patholo Guy.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что полупроводниковый инжекционный генератор на основе гетероструктуры А₃В₅содержит активный слой на основе InP, при этом активный слой находится между расположенными с одной стороны двумя выращенными слоями n-типа проводимости и с другой стороны одним выращенным слоем р-типа проводимости, на котором выполнены контактные площадки из драгоценного электропроводного, преимущественно золота или платины, металла, при этом в качестве легирующей примеси n-типа могут быть применены Se, Те, Si с концентрацией носителей не менее n₀ - 8·10¹⁵ см³, а в качестве легирующей примеси р-типа могут быть применены -Be, Zn, Cd с концентрацией носителей не менее Р₀- 9·10¹⁸ см³.This problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the semiconductor injection generator based on the A ₃ B ₅ heterostructure contains an active layer based on InP, while the active layer is between two grown n-type conductivity layers located on one side and on the other side of one grown p-type conductivity layer on which contact pads are made of precious electrically conductive, mainly gold or platinum, metal, while n-type dopants can Se, Te, Si with a carrier concentration of at least n ₀ - 8 · 10 ¹⁵ cm ³ can be used, and -Be, Zn, Cd with a carrier concentration of at least P ₀ - 9 · 10 can be used as a p-type dopant ¹⁸ cm ³ .

В ходе проведенных клинических исследований было выявлено, что с помощью описанного выше полупроводникового инжекционного генератора представляется возможным создать портативное устройство, воспроизводящее излучение, частотный диапазон и поляризация которого оказывает стимулирующее воздействие на биологические структуры и процессы синергетичные биологическим структурам человека и угнетающее воздействие на биологические структуры и процессы несинергетичные биологическим структурам человека, проявляющих себя в качестве патогенных агентов и факторов, а также различных патологий. При этом воздействие проявляется в возможном изменении хода и направленности процессов метаболизма, пролиферации и изменении структуры клеток, причем использование в качестве легирующей примеси n-типа Se, Те, Si с концентрацией носителей не менее n₀ - 8·10¹⁵ см³, и в качестве легирующей примеси р-типа -Be, Zn, Cd с концентрацией носителей не менее Р₀- 9·10¹⁸ см³в сочетании с выполнением активного слоя на основе InP, который находится между расположенными с одной стороны двумя выращенными слоями n-типа проводимости и с другой стороны одним выращенным слоем р-типа проводимости позволяет получить эффект комплексного, безмедикаментозного, неинвазивного воздействия на биологический объект, причем принцип дифференцированного, избирательного направленного действия по подавлению (угнетению) или стимулированию основан на совпадении (в случае стимулирования) или не совпадении (в случае подавления, угнетения) частотно поляризационных параметров биологического объекта и низко интенсивного электромагнитного излучения устройства.In the course of clinical studies, it was found that using the semiconductor injection generator described above it is possible to create a portable device that reproduces radiation, the frequency range and polarization of which has a stimulating effect on biological structures and processes that are synergistic to human biological structures and a depressing effect on biological structures and processes non-synergistic biological structures of humans, manifesting themselves as a pathogen GOVERNMENTAL agents and factors, and also of various pathologies. In this case, the effect is manifested in a possible change in the course and direction of the processes of metabolism, proliferation and changes in the structure of cells, moreover, the use of n-type Se, Te, Si as a dopant with a carrier concentration of at least n ₀ - 8 · 10 ¹⁵ cm ³ , and as a p-type dopant-Be, Zn, Cd with a carrier concentration of at least P ₀ - 9 · 10 ¹⁸ cm ³ in combination with an InP-based active layer located between two grown n-type conductivity layers located on one side and on the other hand one grown with a p-type conductivity layer allows you to get the effect of a complex, drug-free, non-invasive effect on a biological object, and the principle of differentiated, selective directed action to suppress (inhibition) or stimulation is based on coincidence (in case of stimulation) or not coincidence (in case of suppression, inhibition) frequency polarization parameters of a biological object and low-intensity electromagnetic radiation of the device.

На чертеже схематически представлен разрез полупроводникового инжекционного генератора на основе гетероструктуры А₃В₅.The drawing schematically shows a section of a semiconductor injection generator based on the heterostructure A ₃ B ₅ .

Полупроводниковый инжекционный генератор на основе гетероструктуры А₃В₃ содержит активный слой 1 на основе InP, при этом активный слой 1 находится между расположенными с одной стороны двумя выращенными слоями n-типа проводимости 2 и с другой стороны одним выращенным слоем р-типа проводимости 3, на котором выполнены контактные площадки 4 из драгоценного электропроводного, преимущественно золота или платины, металла. В качестве легирующей примеси n-типа могут быть применены Se, Те, Si с концентрацией носителей не менее n_o-8·10 см³, а в качестве легирующей примеси ρ-тииа могут быть применены -Be, Zn, Cd с концентрацией носителей не менее Р₀- 9·10¹⁸ см³.A semiconductor injection generator based on the A ₃ B ₃ heterostructure contains an InP active layer 1, while the active layer 1 is located between two grown n-type conductivity layers 2 located on one side and one grown p-type conductivity layer 3 on the other hand, on which the contact pads 4 are made of precious electrically conductive, mainly gold or platinum, metal. As n-type dopants, Se, Te, Si can be used with a carrier concentration of at least n _o -8 · 10 cm ³ , and -Be, Zn, Cd with a carrier concentration of less than P ₀ - 9 · 10 ¹⁸ cm ³ .

После приложения импульсного напряжения через контактные площадки 4 электрический ток вызывает инжекцию неосновных носителей через p-n-переход в активную область, образованную активным слоем 1. В активной области начинается процесс рекомбинации носителей заряда с испусканием квантов спонтанного излучения.After applying a pulsed voltage through the contact pads 4, an electric current injects minority carriers through a pn junction into the active region formed by the active layer 1. In the active region, the process of recombination of charge carriers with the emission of spontaneous emission quanta begins.

Поскольку данный генератор выполнен на основе гетероструктуры А₃В₅, он позволяет не только получить генерирование электромагнитного излучения с возможностью управляемого изменения частоты электромагнитного излучения, но и получить фоновое излучение фиксированного в его структуре внешнего электромагнитного излучения. Сочетание подобных качеств позволяет использовать описанный генератор для коррекции различных биофизических процессов, как в режиме активного генерирования электромагнитного излучения, так и в пассивном режиме фонового излучения. При этом, комплексное использование обоих режимов позволяет получить наибольший эффект от их совместного применения.Since this generator is based on the A ₃ B ₅ heterostructure, it allows not only to obtain the generation of electromagnetic radiation with the possibility of a controlled change in the frequency of electromagnetic radiation, but also to obtain background radiation of external electromagnetic radiation fixed in its structure. The combination of such qualities allows the described generator to be used to correct various biophysical processes, both in the mode of active generation of electromagnetic radiation and in the passive mode of background radiation. At the same time, the integrated use of both modes allows you to get the greatest effect from their combined use.

Данная полезная модель может быть использована в медицине и ветеринарии, а также других областях, где есть потребность изменения динамики и направленности протекания биофизических процессов в биологических объектах.This useful model can be used in medicine and veterinary medicine, as well as in other areas where there is a need to change the dynamics and direction of the course of biophysical processes in biological objects.

Claims

A semiconductor injection generator based on the A ₃ B ₅ heterostructure for wave therapy, containing an InP-based active layer, characterized in that the active layer is between two grown n-type conductivity layers located on one side and one p-layer grown on the other type of conductivity, on which the contact pads are made of precious electrically conductive, mainly gold or platinum, metal, while Se, Te, Si with a concentration of carriers of at least n ₀ - 8 · 10 ¹⁵ cm ³ , and Be, Zn, Cd with a carrier concentration of at least P ₀ - 9 · 10 ¹⁸ cm ³ can be used as the ρ-type dopant.