Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Лавинно-пролетные диоды

 

Лавинно-пролетным диодом (ЛПД) называется полупроводниковый диод, работающий в режиме лавинного размножения носителей заряда при обратном смещении p-n-перехода и предназначенный для генерации СВЧ-колебаний.

В режиме лавинного пробоя лавинно-пролетный диод обладает отрицательным дифференциальным сопротивлением. Отрицательное дифференциальное сопротивление у ЛПД проявляется лишь в узком диапазоне СВЧ и объясняется сдвигом фаз между СВЧ-напряжением, приложенным к диоду, и током подведенным во внешней цепи. На других частотах оно не проявляется. Фазовый сдвиг между током и напряжением определяется временем пролета носителей заряда и инерционностью процесса развития лавины.

Пролетный режим работы ЛПД CIMPATT – Ava CancheTransit Time – ударная ионизация пролетное время основан на использовании лавинного пробоя и эффекта времени пролета носителей в обедненной области. В качестве ЛПД используют структуры p+-n-n+, p+-n-i-n+. Рабочая точка ЛПД находится на участке лавинного пробоя диода (рис. 1.22).

На рис. 1.23 представлены структура (а), схема распределения концентраций легирующих примесей (б), электрического поля (в) и коэффициента ударной ионизации (г). Коэффициентом ударной локализации называется количество электронно-дырочных пар, создаваемых на единице пути (1 см) электроном или дыркой. Максимальная напряженность электрического поля наблюдается в месте перехода n+-p. Электрическое поле резко убывает в n-области и остается практически постоянным в n-области. Лавинное умножение носителей происходит в n-области, которую называют областью лавинного умножения. Оставшуюся часть области пространственного заряда (ОПЗ) называют областью дрейфа.

 

Рис. 1.22

 

Рис. 1.23

 

При высокой напряженности электрического поля в области дрейфа наступает насыщение дрейфовой скоростью и электроны двигаются с постоянной скоростью.

Если время пролета носителей вместе с временем протекания ударной ионизации будет равно половине периода колебаний, то переменный ток будет отставать от вызвавшего его переменного напряжения на пол периода. Это свидетельствует о том, что для данной частоты колебаний будет выполняться в течение всего периода колебаний условие отрицательного дифференциального сопротивления. Это позволяет использовать ЛПД для генерации и усиления электромагнитных колебаний СВЧ.

ЛПД могут работать в режиме с захваченной плазмой. TRAPATT – режим (trapped plasma avalange triggered transit). В этом режиме скорость движения носителей заряда значительно ниже скорости насыщения вследствие чего частота генерируемых колебаний не превышает 10 ГГц.

ЛПД применяются для генерирования и усиления колебаний в диапазоне частот 1400ГГц. Мощность СВЧ-колебаний несколько сотен киловатт в импульсе, в непрерывном режиме несколько ватт.

ЛПД, помещенный в высокочастотный резонатор, настроенный на определенную частоту, способен генерировать СВЧ-колебания, когда на диод подается обратное напряжение, достаточное для возникновения в нем лавинного пробоя.

ЛПД имеют высокий уровень шума, связанный с процессом ударной ионизации. Поэтому их применяют для генерирования СВЧ-колебаний в диапазоне 7-50 ГГц.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Диоды Ганна | P-i-n диоды
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 1832; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.012 сек.