Эффект Ганна и его использование, в диодах, работающих в генераторном режиме

  • Просмотров 18451
  • Скачиваний 1861
  • Размер файла 474
    Кб

Министерство образования Российской Федерации Орловский Государственный Технический Университет Кафедра физики РЕФЕРАТ на тему: «Эффект Ганна и его использование, в диодах, работающих в генераторном режиме». Дисциплина: «Физические основы микроэлектроники» Выполнил студент группы 3–4 Сенаторов Д.Г. Руководитель: Оценка: Орел. 2000 Эффект Ганна и его использование, в диодах, работающих в генераторном режиме. Для усиления и

генерации колебаний СВЧ-диапазона может быть использована аномальная зависимость скорости электронов от напряженности электрического поля в некоторых полупроводниковых соединениях, прежде всего в арсениде галлия. При этом основную роль играют процессы, происходящие в объеме полупроводника, а не в p-n-переходе. Генерацию СВЧ-колебаний в однородных образцах GaAs n-типа при напряженности постоянного электрического поля выше

порогового значения впервые наблюдал Дж. Ганн в 1963 г. (поэтому такие приборы называют диодами Ганна). В отечественной литературе их называют также приборами с объемной неустойчивостью или с междолинным переносом электронов, поскольку активные свойства диодов обусловлены переходом электронов из «центральной» энергетической долины в «боковую», где они характеризуются большой эффективной массой и малой подвижностью. В

иностранной литературе последнему названию соответствует термин ТЭД (Transferred Electron Device). В слабом поле подвижность электронов велика и составляет 6000–8500 см2/(ВкВ/см за счет перехода части электронов в «боковую» долину средняя дрейфовая скорость электронов уменьшается с ростом поля. Наибольшее значение модуля дифференциальной подвижности на падающем участке примерно втрое ниже, чем подвижность в слабых полях. При напряженности

поля выше 15–20 кВ/см средняя скорость электронов почти не зависит от поля и составляет около 107 см/с, так что отношение ~10–12 с для GaAs), определяемого постоянной времени релаксации по энергии и времени междолинного перехода (~5-10–14 с). Можно было бы ожидать, что наличие падающего участка характеристики в области ОДП при однородном распределении электрического поля вдоль однородно легированного образца GaAs приведет к появлению