- 1
- 2
- 3
- . . .
- последняя »
Министерство образования Российской Федерации Орловский Государственный Технический Университет
Кафедра физикиРЕФЕРАТна тему: «Эффект Ганна и его использование, в диодах, работающих в генераторном режиме». Дисциплина: «Физические основы микроэлектроники» Выполнил студент группы 3–4Сенаторов Д.Г.
Руководитель:
Оценка:
Орел. 2000Эффект 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 подвижностьэлектронов велика и составляет 6000–8500 см2/(Вс). При напряженности поля выше 3,5 кВ/см за счет перехода части электронов в «боковую» долину средняя дрейфовая скорость электронов уменьшается с ростом поля. Наибольшее значение модуля дифференциальной подвижностина 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 , а характеристика скорость–поле может быть приближенно аппроксимирована так, как показано на рис.1. Время установления отрицательной дифференциальной проводимости (ОДП) складывается из времени разогрева электронного газа в «центральной» долине (~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 характеристикив области ОДП при однородном распределении электрического поля вдоль однородно легированного образца GaAs приведет к появлению падающего участка на вольт-амперной характеристике диода, поскольку значение конвекционного тока через диод определяется как , где ; –площадь сечения; –длина образца между контактами. На этом участке диод характеризовался бы отрицательной активной проводимостью и мог бы использоваться для генерирования и усиления колебаний аналогично туннельному диоду. Однако на практике осуществление такого режима в образце полупроводникового материала с ОДП затруднено из-за неустойчивости поля и объемного заряда. Как было показано в § 8.1, флюктуация объемного заряда в этом случае приводит к нарастанию объемного заряда по закону
,
где –постоянная диэлектрической релаксации; –концентрация электронов в исходном n-GaAs. В однородном образце, к которому приложено постоянное напряжение , локальное
- 1
- 2
- 3
- . . .
- последняя »
Похожие работы
Тема: Физические основы микроэлектроники |
Предмет/Тип: Технология машиностроения (Реферат) |
Тема: Физические основы микроэлектроники 2 |
Предмет/Тип: Информатика, ВТ, телекоммуникации (Курсовая работа (т)) |
Тема: Физические основы проектирования оборудования микроэлектроники |
Предмет/Тип: Электротехника (Реферат) |
Тема: Основы электроники и микроэлектроники |
Предмет/Тип: Педагогика (Контрольная работа) |
Тема: Физические основы элетроники |
Предмет/Тип: Физика (Контрольная работа) |
Интересная статья: Основы написания курсовой работы