Представлены результаты аналитических расчетов переходных процессов в арсениде галлия легированном хромом, обусловленные ударной ионизацией центров захвата в условиях возникновения высокочастотной неустойчивости тока. На основе теории стабильных доменов получено аналитическое выражение для временной зависимости концентрации носителей. Показано, что основной вклад в ударную ионизацию вносит область обогащенного слоя домена.

Індекс рубрикатора НБУВ: З852.2

Рубрики:

Напівпровідникові діоди

Шифр НБУВ: Ж69398 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Аналізуються імпедансні характеристики одночасно працюючих діодів, що мають негативну диференціальну провідність в широкому діапазоні частот. Показано, що кожна зв'язка діодів з диференціальною провідністю має свій діапазон частот, в якому ці діоди можуть працювати одночасно на одній частоті. Зв'язка резонансно тунельного діода InGaAs/AlAs з діодом із обмеженням накопичення об'ємного заряду працює в діапазоні частот 50 - 100 ГГц, а зв'язка тунельний діод з діодом Ганна в діапазоні частот 25 - 40 ГГц

Анализируются импедансные характеристики совместно работающих диодов с отрицательной дифференциальной проводимостью в широком диапазоне частот. Показано, что каждая связка диодов с отрицательной дифференциальной проводимостью имеет свой диапазон частот, в котором эти диоды могут совместно работать на одной частоте. Cвязка резонансно-туннельного диода InGaAs/AlAs с диодом с ограничением накопления объемного заряда работает на частотах 50-100 ГГц, а связки туннельного диода с диодом Ганна в диапазоне частот 25-40 ГГц

The impedance of the connected in series negative difference conductivity (NDC) diodes in the wide frequency range are analyzed. It is shown that each combination of NDC diodes corresponds the frequency range where these diodes can jointly work at onefrequency. The operation frequencies for combination of InGaAs/AlAs resonance tunnel diodes and LSA diode are 50-100 GHz, for combination of the resonance tunnel diodes and Gunn diodes are 25-40 GHz

Розглянуто діод Ганна з резонансно-тунельним катодом з одним енергетичним рівнем у квантовій ямі. Використання такого катоду призводить до того, що вольтамперні характеристики діода мають дві ділянки негативної диференціальної провідності (НДП), на кожній з яких можливо одержано генерацію. Для кожної з цих ділянок визначені ефективності генерації та проаналізовані особливості роботи діода та фактори, що впливають на генерацію.

Рассмотрен диод Ганна с резонансно-туннельным катодом с одним энергетическим уровнем в квантовой яме. Использование такого катода приводит к тому, что вольтамперные характеристики диода имеют два участка отрицательной дифференциальной проводимости (ОДП), на каждом из которых возможно получение генерации. Для этих участков определены эффективности генерации и рассмотрены особенности работы диода и проанализированы факторы, влияющие на процесс генерации.

A Gunn diode with resonance tunnelling cathode have being conceded. The current-voltage characteristics diode have two region of negative difference conductivity that can be used for high frequency oscillation. The oscillation efficiencies for both region have being determined. The particulars of diode operation has been considered. The factors to be influence on oscillations has been analysed.

Досліджено роботу послідовно сполучених дворівневого резонансно-тунельного діода AlAs/GaAs і GaAs-Ганна в резонансному ланцюзі. Вольтамперні характеристики такої низки діодів мають особливості - перескоки по струму, ділянки вольтамперних характеристик недоступні для вимірів, зсув максимумів струму до області великих напруг. Вольт-амперні характеристики мають три ділянки з негативною диференціальною провідністю, що можна використати для генерації в міліметровому діапазоні. Визначено співвідношення параметрів резонансно-тунельного діода та діода Ганна, за яких утворюються три зони генерації - дві зони за рахунок резонансного тунелювання й одна зона за рахунок міждолинного переносу електронів. Оцінено ефективність генерації в цих зонах на частотах міліметрового діапазону.

Індекс рубрикатора НБУВ: З852.23

Рубрики:

Тунельні діоди

Шифр НБУВ: Ж69398 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З852.2

Рубрики:

Напівпровідникові діоди

Шифр НБУВ: Ж15835 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрена ударная ионизация в диодах на основе GaN. Показано, что при развитии ударной ионизации в диодах указанные соединения перспективны для работы в см и мм дипазонах (напряжения сверх порогового 3 - 5 при кпд до 11 - 13 %). Показано, какие эффективности генерации можно получить при генерации гармоник диодами на GaN. Рассмотрено умножение частоты при ударной ионизации в диодах на основе GaN. Показано, что при развитии ударной ионизации в диодах на основе GaN коэффициент преобразования частоты существенно возрастает и составляет, например, на 2-й гармонике до 40 %.

Рассмотрен диод, в котором при определенных условиях образуется катодный статический домен, в котором при больших напряжениях может развиваться ударная ионизация. Возникновение ударной ионизации приводит к лавинно-пролетному эффекту и возникновению шумовой генерации. Показано, при каких напряжениях на диоде можно получить напряженности электрического поля в таком домене ~ 200 кВ/см (для GaAs при одинаковой зависимости дрейфовой скорости электронов от напряженности электрического поля V(E) в области катода и в объеме GaAs-диода).

Рассмотрены резонансно-туннельные диоды (РТД) на основе двойных и тройных соединений нитридов AlN, GaN, InN c большим количеством энергетических уровней в квантовых ямах. Рассчитаны вольт-амперные характеристики РТД с числом уровней в квантовой яме до 5-ти. Показано, что такие РТД могут иметь до 5-ти участков с отрицательной дифференциальной проводимостью (ОДП). Определены возможные эффективности генерации на всех участках ОДП. Сделаны оценки максимальных частот генерации на каждом участке ОДП.

Рассмотрено умножение частоты при ударной ионизации в диодах с МПЭ на основе GaN. Показано, что при развитии ударной ионизации в диодах на основе GaN коэффициент преобразования частоты существенно возрастает и составляет, например, на второй гармонике до 40 %.

Досліджено особливості роботи діодів на основі арсеніду галію, що містить нейтральні центри захоплення носіїв заряду та нестійкості струму, що виникають у цих діодах за умов міждолинного переносу електронів, ударної іонізації домішок і захоплення електронів у сильних електричних полях. Вивчено роботу генераторів на основі цих діодів і перехідні процеси, що в них відбуваються, за різних профілей легування. Розглянуто спільну роботу додів з міждолинним переносом електронів і діодів з негативною диференціальною провідністю, зумовленою тунельними ефектами. Установлено особливості їх використання для одержання генерації у широкому діапазоні частот. Розглянуто можливості помноження частоти з використанням тунельних явищ. Досліджено роботу діодів з міждолинним переносом електронів з тунельним і резонансно-тунельними контактами. Визначено умови одержання генерації діодів з таким контактом за рахунок ефекту міждолинного переносу електронів, а також за рахунок негативної диференціальної провідності контакту.

Індекс рубрикатора НБУВ: З852.2

Рубрики:

Напівпровідникові діоди

Шифр НБУВ: Ж29137 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрен диод, в котором при определенных условиях образуется катодный статический домен. В нем при больших напряжениях может развиваться ударная ионизация, приводящая к лавинно-пролетному эффекту и возникновению шумовой генерации в см и мм диапазонах. Показано, как влияют на вольтамперные характеристики диода с катодным статическим доменом параметры прикатодной слаболегированной области - низкополевая подвижность электронов и дырок, дрейфовая скорость насыщения электронов и дырок, легирование прикатодной области хромом.

Исследованы вольтамперные характеристики и эффективность генерации диодов с туннельными границами в структурах типа "сендвич" на основе GaAs. Показано, как влияют сопротивление между контактами диодной структуры и сопротивление, включенное последовательно с туннельной границей, на вольтамперную характеристику диода, общее сопротивление структуры, отрицательную дифференциальную проводимость структуры. Определены эффективности генерации диодов с туннельными границами в зависимости от параметров диодов. Показано как эффективность генерации изменяется с увеличением частоты. Оценен частотный предел работы диодов с туннельными границами.

Исследованы вольтамперные характеристики и эффективность генерации диодов с туннельными границами (ТГ) в структурах типа "сэндвич" на основе GaAs. Показано, как влияют сопротивления между контактами диодной структуры и сопротивления, включенные последовательно с ТГ, на эффективность генерации на основной частоте и частотах гармоник. Оценен частотный предел работы диодов с ТГ. Показана возможность генерации гармоник и умножения частоты на диодах с ТГ в диапазоне десятки-сотни гигагерц.

Рассмотрены импедансные характеристики диодов, в которых при определенных напряжениях возникает отрицательная дифференциальная проводимость (ОДП) в следствие туннелирования или резонансного туннелирования электронов через боковые грани диода, которую можно использовать для генерации, усиления, умножения. Определены зависимости активной и реактивной составляющих импеданса диода с туннельными и резонансно-туннельными границами для реальных параметров диодов. Показано, что предельная частота ОДП диода находится в терагерцевом диапазоне и зависит от его параметров.

Рассмотрены диоды, в которых при определенных напряжениях возникает отрицательная дифференциальная проводимость (ОДП) вследствие туннелирования или резонансного туннелирования электронов через боковые грани диода, которая может быть использована для генерации, усиления и умножения. Определены условия реализации ОДП в диодах, токи, протекающие через диод, вольт-амперные характеристики диода, задачи, которые необходимо решить при дальнейших исследованиях диодов с туннельными или резонансно-туннельными боковыми границами. Предложены варианты планарных структур и структур типа "сэндвич".

Рассмотрено умножение частоты при ударной ионизации в диодах с МПЭ на основе InN, AlN. Вольтамперные характеристики диодов с МПЭ после участка ОДП имеет участок быстрого роста тока, обусловленного развитием ударной ионизации, что вносит дополнительную нелинейность и способствует улучшению в преобразовании частоты. Показано, что при развитии ударной ионизации в таких диодах коэффициент преобразования частоты существенно возрастает и составляет, например, на второй гармонике до 40 %. Сравнение КПЧ всех трех соединений показывает, что ударная ионизация в диодах на основе нитридов способствует увеличению КПЧ на гармониках (2-ой, 3-ей) при амплитудах первой гармоники в несколько пороговых напряжений.

Рассмотрены частотные свойства междолинного переноса электронов двойного нитридного соединениях AlN. Частотные свойства AlN определены с помощью метода Монте-Карло с учетом всех актуальных механизмов рассеяния электронов в широком диапазоне частот, в котором справедливо выполнение условий для реализации режима с ограничением накопления объёмного заряда. Приведены результаты расчета статических характеристик и расчеты эффективности генерации. Определены частотные пределы эффективности генерации рассматриваемого соединения. Определен диапазон частот, при работе в котором инерционностью перераспределения носителей заряда можно пренебречь.