криоэлектроника

криоэлектро́ника

(криогенная электроника), область науки и техники, занимающаяся применением явлений в твёрдых телах при криогенных температурах (ниже 120 К) в присутствии электрических, магнитных и электромагнитных полей для создания электронных приборов и устройств, работающих на основе этих явлений, – криоэлектронных приборов. Криоэлектронные приборы – твердотельные электронные устройства (полупроводниковые диоды, транзисторы и др.), которые работают при криогенных температурах. Они позволяют значительно повысить чувствительность измерительных электронных устройств при глубоком охлаждении.

Существенную роль в развитии криоэлектроники сыграли потребности радиоастрономии и космической связи в радиотелескопах и земных станциях с высокочувствительными приёмными трактами, которые смогли бы компенсировать затухание радиоволн при распространении на протяжённых трассах. Применение криогенного оборудования позволило резко увеличить чувствительность приёмных радиоэлектронных устройств при малом соотношении сигнал – шум. В 1967 г. в СССР была создана система земных станций космической связи «Орбита» для приёма программ Центрального телевидения через спутник связи «Молния». В составе приёмной аппаратуры применялся усилитель, охлаждаемый жидким азотом. В 1978 г. был разработан первый в мире приёмник субмиллиметрового диапазона с гелиевым охлаждением и испытан на борту космического комплекса «Салют-6» – «Союз-27». Применение криогенной аппаратуры на радиотелескопе АН СССР (РАТАН-600) в 1979 г. сделало этот радиотелескоп одним из самых чувствительных в мире и позволило на порядок увеличить объём информации о радиоизлучении Галактики. Применение криогенной аппаратуры в составе радиоприёмных устройств обеспечивает приём радиосигналов с расстояния более 100 млн. км.

Важнейшим разделом криоэлектроники стала сверхпроводниковая криоэлектроника. Она занимается созданием криогенных приборов, работающих на основе явления сверхпроводимости. Перспектива её развития связана с поисками относительно высокотемпературных сверхпроводников. В интегральной криоэлектронике явление сверхпроводимости используется для создания интегральных схем, элементов памяти большой ёмкости и быстродействующих переключателей в цифровой вычислительной технике.