Referat.me

Название: Диоды Ганна

Вид работы: реферат

Рубрика: Астрономия

Размер файла: 96.89 Kb

Скачать файл: referat.me-2379.docx

Краткое описание работы: Диоды Ганна – это функциональные приборы, которые реализуют определённую функцию. В частности диод Ганна реализует функцию генератора СВЧ – колебаний.

Диоды Ганна

Диоды Ганна

Диоды Ганна – это функциональные приборы, которые реализуют определённую функцию. В частности диод Ганна реализует функцию генератора СВЧ – колебаний.

Впервые явление было открыто Ганном в 1963 г.

Диод Ганна – это объёмный материал на основе GaAs, который при приложении к нему постоянного напряжения в определённом диапазоне, генерирует СВЧ – колебания.

Рис 1

Причинной возникновения СВЧ – колебаний, является наличие на ВАХ, участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением (ОДС).

Зонная диаграмма и ВАХ GaAs.

GaAs – как полупроводник

Рис 2

Рис 3

Лист
Изм Лист № докум Подпись Дата

Эффективная масса m1 * =0,07m0 m 1 * =1,2m0

Подвижность µ 1 =600 см2 * с µ 2 =150 см2 * с

По мере роста приложенного напряжения к образцу GaAs дополнительная энергия, которую приобретают электроны, расположенные в основном минимуме (нижняя долина), возрастает и начинает приближаться к энергии междолинного расщепления.

Электрон начинает перебираться из основного минимума к дополнительному (верхняя долина).

Рис 4

Вольт Амперная Характеристика (ВАХ ).

Рис 5

Лист
Изм Лист № докум Подпись Дата

В следствии того, что подвижностиµ 1 иµ 2 отличаются сильно, на участке ВАХ проявляется участок с ОДП.

Для GaAs – характерные точки между которыми происходит перераспределение Еа иЕв

Еа =3,2 кВ/смЕв =20 кВ/см

Так как в GaAs энергия расщепления меньше ширины запрещённой зоны E<Eg , то Ев меньше напряжения лавинного пробоя Елп (Евлп ).

Механизм междолинных переходов приводящих к появлению участка с ОДС, часе всего называют эффектом Ганна.

Такой эффект реализуется в очень малом количестве полупроводников.

Если подвижностиµ 1 , µ 2 мало отличаются друг от друга, то на ВАХ появляется характеристика без ОДС.

Зарядовая неустойчивость в структурах с ОДС

Рис 7

При выборе рабочей точки на участке ОДС любая зарядовая неустойчивость будет расти. Например, если в какой – то точке увеличивается отрицательный заряд, это приведёт к уменьшению поля слева от него и увеличивается поле справа от него, но при этом ток слева увеличивается, а справа уменьшается. И объёмный заряд будет расти. И это будет происходить до тех пор, пока заряд не вырастет на столько, что поле Е1 и Е3 соответствующие одинаковым токам. После этого рост зарядовой неустойчивости прекратится и, но она будет двигаться по образцу.

В момент выхода объёмного заряда из образца возникает скачок тока и ясно, что время пролёта через образец – есть время соответствующее периоду колебаний тока во внешней цепи.

В случае если ВАХ не имеет участка с ОДС, то зарядовая неустойчивость, вызывающая изменение электрических полей, сама по себе рассасывается.

Рис 8

Лист
Изм Лист № докум Подпись Дата

Домены сильного электрического поля в диодах Ганна.

Рис 9

Рис 10

В GaAs флуктуации приводят к образованию сильного электрического поля, заряд в котором растёт до тех пор, пока токи слева и справа внутри домена не выровняются. Причём внутри домена будут только тяжёлые электроны, а снаружи вне домена – лёгкие электроны. Этот домен электрического поля также движется по образцу и его разрушение на контактах будет соответствовать появлению колебаний тока в цепи.

Лист
Изм Лист № докум Подпись Дата

Временные параметры диодов Ганна.

Q - заряд

- время релаксации относительно носителей.

Если мы находимся на участке ОДС, то будет отрицательной и заряд будет не рассасываться, а формироваться.

- Условие формирования, а не рассасывания заряда

Из них следует

Лист
Изм Лист № докум Подпись Дата

есть условие конструирования диодов Ганна из GaAs.

W=0,1 мм

=107

Статистическая ВАХ GaAs .

Отсюда следует

Экспериментально установлено, что для GaAs k=4

Лист
Изм Лист № докум Подпись Дата

СООТНОШЕНИЕ, ОПИСЫВАЮЩЕЕ ВАХ В ДИОДАХ ГАННА НА ОСНОВЕ GAAS

Рис 11

Лист
Изм Лист № докум Подпись Дата

Похожие работы

  • Термины авиации

    Числовая последовательность - это функция, заданная на множестве натуральных чисел и принимающая дискретные значения (не непрерывные).{yn} - ограниченная, если существует такое M (M>0), что для всякого n выполняется нер-во: -M<=yn<=M. {yn}- возрастающая, если для всех n: yn+1>=yn.

  • Радиопередающие устройства

    Московский Государственный Авиационный Институт (Технический Университет) Кафедра 406 Курсовая работа по дисциплине “Радиопередающие устройства”

  • Штрихи до потртета академіка Феофіла Яновського

    ШТРИХИ ДО ПОРТРЕТА АКАДЕМІКА ФЕОФІЛА ГАВРИЛОВИЧА ЯНОВСЬКОГО Студентки групи 3М9 Збіглей Ірини Викладач Васкул О.В. У плеяді вчених-медиків, які працювали в Україні і досягли всесвітнього визнання, академік Феофіл Гаврилович Яновський займає одне з почесних місць. Він був видатним інфекціоністом, терапевтом й одним з найосвіченіших лікарів кінця 19-го — початку 20-го століть.

  • Решения к Сборнику заданий по высшей математике Кузнецова Л.А. - 6 Ряды (разное)

    Задача 1. Найти сумму ряда. Сумма ряда - сумма n первых членов ряда. Сумма ряда Задача 2. Исследовать на сходимость ряд. При любых значениях n выполняется неравенство

  • Социальная организация 2

    Социальная организация Содержание Введение Виды социальных систем Классификация организаций Особенности социально-экономических организаций

  • Методы проверки электронных компонентов

    www.virtual-master.info/multimetr.html Омметр + амперметр + вольтметр = мультиметр. Аналоговые и цифровые мультиметры. Методы проверки электронных компонентов.

  • Питання до екзамену з фізики

    ПИТАННЯ ДО ЕКЗАМЕНУ. 1. Метод еквівалентного генератора. 2. Метод вузлової напруги. 3. Метод накладання при розрахунку лінійних кіл. 4. Режими роботи, джерела живлення.

  • АЦЭ - Разработка и расчёт автогенератора на диоде ганна с перестройкой частоты

    СОДЕРЖАНИЕ 1. Введение 2 2. Техническое задание и исходные данные 3 3. Обзор литературных источников 4 I Междолинный переход электронов 4 II Дипольные домены и возможные режимы работы диодов Ганна 7

  • Контекстуально-інформаційна модель Київського національного університету імені Тараса Шевченка

    Реферат з журналістики Контекстуально-інформаційна модель Київського національного університету імені Тараса Шевченка Упродовж 2000 року в рамках НДР "Моніторинг та інформаційне моделювання ЗМІ" (керівник проф. Різун В. В.) здійснювалося дослідження на предмет висвітлення діяльності Київського національного університету імені Тараса Шевченка засобами масової інформації.

  • Компьютеризированный сбор данных. Датчики и их классификация

    4. Компьютеризированный сбор данных 2 4.1. Введение 2 4.2. Общая схема сбора данных 2 4.2.1. Диаграмма организации сбора данных 2 4.2.2.Объекты мониторинга 2