Ինչ է Gunn Diode- ը. Շինարարությունը և դրա աշխատանքը

GaAs կիսահաղորդչային նյութերում էլեկտրոնները առկա են երկու վիճակում, ինչպիսիք են բարձր զանգվածի ցածր արագությունը և ցածր զանգվածի բարձր արագությունը: Համապատասխան էլեկտրական դաշտի պահանջով էլեկտրոնները ստիպված են ցածր զանգվածային վիճակից անցնել բարձր զանգվածի վիճակի: Այս հատուկ վիճակում էլեկտրոնները կարող են խումբ կազմել և շարժվել հետևողական արագությամբ, ինչը կարող է հանգեցնել մի շարք իմպուլսների հոսանքի հոսքի: Այսպիսով, սա հայտնի է որպես Gunn Effect, որն օգտագործվում է Gunn դիոդների կողմից: Այս դիոդները TED ընտանիքի (փոխանցվող էլեկտրոնային սարքեր) լավագույն և առավել հաճախ հասանելի սարքերն են: Այս տիպի դիոդներն օգտագործվում են DC- ի միկրոալիքային փոխարկիչների պես ՝ զանգվածային GaAs (Gallium Arsenide) բացասական դիմադրողականությամբ և նրանց անհրաժեշտ է տիպիկ, կայուն լարման սնուցման աղբյուր, ավելի քիչ դիմադրողականություն, որպեսզի բարդ սխեմաները վերացվեն: Այս հոդվածը քննարկում է Gunn դիոդի ակնարկը: Այս դիոդը բացասական դիմադրության հատկությունն օգտագործում է բարձր հաճախականությունների հոսանք արտադրելու համար: Այս դիոդը հիմնականում օգտագործվում է միկրոալիքային ազդանշաններ արտադրելու համար 1 ԳՀց հաճախականությամբ և ՌԴ հաճախականությունների շուրջ 100 ԳՀց հաճախականությամբ: Gunn դիոդները հայտնի են նաև որպես TED (փոխանցվող էլեկտրոնային սարքեր) անվանումով: Չնայած դա դիոդ է, սարքերը չունեն PN- հանգույց, բայց ներառում են Gunn Effect կոչվող էֆեկտ: Gunn Diode Այս էֆեկտն անվանվել է գյուտարարի ՝ JB Gunn- ի հիման վրա: Այս դիոդների օգտագործումը շատ պարզ է, դրանք կազմում են միկրոալիքային RF ազդանշաններ ստեղծելու էժան տեխնիկա, որոնք հաճախ տեղադրվում են ալիքի ուղեցույցում ՝ հեշտ ռեզոնանսային խոռոչ ստեղծելու համար: Gunn դիոդի խորհրդանիշը ներկայացված է ստորև:Խորհրդանիշ Gunn դիոդի կառուցում Gunn դիոդի պատրաստումը կարող է իրականացվել N տիպի կիսահաղորդչով: Ամենից հաճախ օգտագործվող նյութերն են GaAs (գալլիումի արսենիդ) և InP (Indium Phosphide) և այլ նյութեր, ինչպիսիք են Ge, ZnSe, InAs, CdTe, InSb: Անհրաժեշտ է օգտագործել n տիպի նյութ, քանի որ դրա ազդեցությունը փոխանցված էլեկտրոնը պարզապես համապատասխանում է էլեկտրոններին և ոչ թե p- տեսակի նյութի մեջ հայտնաբերված անցքերին: Այս սարքում կան 3 հիմնական շրջաններ, որոնք կոչվում են վերին, ստորին և միջին հատվածներ:Այս դիոդի արտադրության ընդհանուր մեթոդը աճած և էպիտաքսային շերտ աճել է այլասերված n+ ենթաշերտի վրա: Ակտիվ շերտի հաստությունը տատանվում է մի քանի միկրոնից մինչև 100 մկմ, իսկ այս շերտի դոպինգի մակարդակը `1014 սմ -3-ից 1016 սմ -3 միջակայքում: Բայց դոպինգի այս մակարդակը զգալիորեն ցածր է, որն օգտագործվում է սարքի վերևի և ներքևի շրջանների համար: Ելնելով պահանջվող հաճախականությունից ՝ հաստությունը կփոխվի: N+ շերտի նստեցումը կարող է կատարվել էպիտաքսիալ եղանակով, հակառակ դեպքում `դոդավորված իոնների իմպլանտացիայի միջոցով: Այս սարքի և՛ վերևի, և՛ ներքևի հատվածները խորությամբ դոպինգավորված են ՝ n+ նյութ ապահովելու համար: Սա տալիս է անհրաժեշտ բարձր հաղորդունակության շրջաններ, որոնք պահանջվում են դեպի սարքը միացումների համար: Ընդհանրապես, այդ սարքերը տեղադրվում են հաղորդիչ հենարանի վրա, որին կատարվում է լարերի միացում: Այս աջակցությունը կարող է աշխատել նաև որպես լվացարան, որը վտանգավոր է ջերմությունը հեռացնելու համար: Դիոդի մյուս տերմինալային կապը կարող է կատարվել ոսկե միացման միջոցով, որը տեղադրված է գագաթնակետի մակերեսին: Այստեղ ոսկու միացումն անհրաժեշտ է իր բարձր հաղորդունակության և հարաբերական կայունության շնորհիվ: Արտադրության ընթացքում նյութական սարքը պետք է լինի անթերի և ներառի նաև դոպինգի չափազանց հետևողական շարք: Gunn Diode Working Gunn դիոդի սկզբունքը հիմնականում կախված է Gunn Effect- ից: InP & GaAs- ի նման որոշ նյութերում, երբ նյութի ներսում էլեկտրական դաշտի միջոցով հասնի շեմի մակարդակին, ապա էլեկտրոնների շարժունակությունը միաժամանակ կնվազի: Երբ էլեկտրական դաշտը ուժեղանում է, բացասական դիմադրություն կստեղծվի: Երբ GaAs նյութի համար էլեկտրական դաշտի ինտենսիվությունը հասնի իր նշանակալի արժեքին բացասական էլեկտրոդի վրա, ապա կարող է ձևավորվել ցածր էլեկտրոնային շարժունակության շրջան: Այս շրջանը միջին էլեկտրոնների արագությամբ շարժվում է դեպի +Ve էլեկտրոդ: Gunn դիոդը ներառում է բացասական դիմադրության շրջան իր CV բնութագրերի վրա: Երբ զգալի արժեքը ձեռք է բերվում բացասական GaAs էլեկտրոդի միջոցով, ապա ցածր էլեկտրոնների շարժունակության միջոցով տարածաշրջան կլինի: Դրանից հետո այն կանցնի դրական էլեկտրոդին: Երբ այն բացասական էլեկտրոդի դրական էլեկտրոդի միջոցով կհանդիպի ուժեղ էլեկտրական դաշտի տիրույթին, այնուհետև շրջանների ցիկլային տեսակը ՝ ավելի քիչ էլեկտրոնային շարժունակության, ինչպես նաև բարձր էլեկտրական դաշտը կսկսեն վերստեղծվել: Այս միջադեպի ցիկլային բնույթը առաջացնում է տատանումներ 100 ԳՀց հաճախականությամբ: Այս արժեքի գերազանցումից հետո տատանումները կսկսեն արագ անհետանալ: Այսպիսով, այս շրջանը թույլ է տալիս դիոդին ուժեղացնել ազդանշանները, այնպես որ այն կարող է օգտագործվել տատանումների և ուժեղացուցիչների մեջ: Բայց, Gunn դիոդի տատանումները ամենից հաճախ օգտագործվում են:Gunn Diode- ի բնութագրերը Այստեղ Gunn դիոդի բացասական դիմադրության տարածքը ոչ այլ ինչ է, եթե մեկ անգամ հոսանքի հոսքը մեծանա, ապա լարումը նվազի: Այս փուլային հակադարձումը թույլ է տալիս դիոդին աշխատել տատանումների և ուժեղացուցիչի պես: Այս դիոդում հոսանքի հոսքը մեծանում է DC լարման միջոցով: Կոնկրետ վերջում հոսանքի հոսքը կսկսի նվազել, ուստի սա կոչվում է գագաթնակետ կամ շեմային կետ: Երբ շեմը հատվում է, հոսանքի հոսքը կսկսի նվազել ՝ դիոդի ներսում բացասական դիմադրության շրջան ստեղծելու համար: ModeLSA տատանման ռեժիմ Bias Circuit Oscillation Mode Gun Gun տատանման ռեժիմ Gunn տատանման ռեժիմը կարող է սահմանվել այն տարածքում, որտեղ հաճախականության գումարը կարող է բազմապատկվել 107 սմ/վ երկարությամբ: Դոպինգի գումարը կարող է բազմապատկվել 1012/սմ 2 -ից բարձր երկարությամբ: Այս տարածաշրջանում դիոդը կայուն չէ ցիկլային կամ բարձր դաշտային տիրույթի և կուտակման շերտի ձևավորման պատճառով: դոպինգ արտադրանքի երկարությունը ժամանակի համար տատանվում է 107 & 1011/սմ1012 -ի սահմաններում: LSA տատանումների ռեժիմ Այս տեսակի ռեժիմը կարող է սահմանվել այն տարածքում, որտեղ հաճախականությունների երկարության գումարը 2 սմ/վ է, իսկ դոպինգ գործակիցը կարելի է բաժանել հաճախականության միջակայքում: 107 × 2 -ից և 104 × 2 -ից: Ընդհանրապես, դա այն տարածքն է, որտեղ հաճախականության երկարության արտադրյալը շատ փոքր է, որպեսզի հայտնվի նկարի սահմաններում: Երբ զանգվածային դիոդի կողմնակալությունը կատարվում է շեմի վրա, միջին հոսանքը հանկարծակի նվազում է, երբ սկսվում է Gunn- ի տատանումը: Gunn դիոդի դիագրամի կիրառումը ցույց է տալիս բացասական դիմադրության շրջան: Թափառող հզորության և կապարի ինդուկտիվության միջոցով բացասական դիմադրությունը կարող է տատանումների հանգեցնել:Gunn Diode Oscillator Circuit Շատ դեպքերում թուլացման տատանումները կներառեն հսկայական ամպլիտուդիա, որը կվնասի դիոդին: Այսպիսով, դիոդի երկայնքով օգտագործվում է մեծ կոնդենսատոր `այս ձախողումից խուսափելու համար: Այս բնութագիրը հիմնականում օգտագործվում է տատանումների նախագծման համար վերին հաճախականություններում, որոնք տատանվում են GHz- ից մինչև THz տիրույթների: Այստեղ հաճախականությունը կարելի է վերահսկել `ռեզոնատոր ավելացնելով: Վերոնշյալ սխեմանում միացված սխեմայի համարժեքը հանդիսանում է ալիքի ուղեցույց կամ coaxial հաղորդման գիծ: Այստեղ GaAs Gunn դիոդները հասանելի են շահագործման համար, որը տատանվում է 10 ԳՀց - 200 ԳՀց 5 ՄՎտ - 65 ՄՎտ հզորության վրա: Այս դիոդները կարող են օգտագործվել նաև որպես ուժեղացուցիչներ: Առավելությունները Gunn դիոդի առավելությունները ներառում են հետևյալը: Այս դիոդը հասանելի է փոքր չափսերով և շարժականով: Այս դիոդի արժեքը փոքր է Բարձր հաճախականությունների դեպքում այս դիոդը կայուն է և հուսալի Այն ունի բարելավված աղմուկ -ազդանշանային հարաբերակցությունը (NSR), քանի որ այն պաշտպանված է աղմուկի անհանգստությունից: Այն ներառում է բարձր թողունակություն Թերություններ Gunn դիոդի թերությունները ներառում են հետևյալը: Այս դիոդի ջերմաստիճանի կայունությունը վատ է արդյունավետությունը ցածր է 10 ԳՀց -ից: Այս սարքի լարումը բարձր է FM աղմուկը բարձր է հատուկ ծրագրերի համար Թյունինգի տիրույթը բարձր է Կիրառումները Gunn դիոդի ծրագրերը ներառում են հետևյալը: Այս դիոդները օգտագործվում են որպես տատանումներ և ուժեղացուցիչներ: Այն օգտագործվում է միկրոէլեկտրոնիկայի մեջ, ինչպես կառավարման սարքավորումները .Սրանք օգտագործվում են ռազմական, առևտրային ռադիոտեղորոշման աղբյուրներում և ռադիոկապի մեջ: Այս դիոդը օգտագործվում է իմպուլսային Gunn դիոդի գենի մեջ միկրոէլեկտրոնիկայի մեջ այս դիոդներն օգտագործվում են որպես լազերային ճառագայթների մոդուլյացիայի արագ վերահսկման սարքեր: Օգտագործվում են ոստիկանության ռադարներում: Այս դիոդները կիրառելի են արագաչափերում: Այն օգտագործվում է որպես պարամետրային ուժեղացուցիչների պոմպի աղբյուրներ: Օգտագործվում է դռների բացման, ինչպես նաև խախտումների հայտնաբերման տարբեր համակարգերի սենսորներում: և հետիոտնային անվտանգություն և այլն: Այն օգտագործվում է անդադար դոպլերային ռադարներում: Այն լայնորեն օգտագործվում է միկրոալիքային ռելեի տվյալների հաղորդման հաղորդիչներում: Այն օգտագործվում է միկրոալիքային հաճախականություններ արտադրող էլեկտրոնային տատանումներում: Այս տեսակի դիոդները կոչվում են նաև TED (փոխանցված էլեկտրոնային սարք): Ընդհանրապես, դրանք օգտագործվում են բարձր հաճախականության տատանումների համար: Ահա ձեզ համար մի հարց. Ի՞նչ է Gunn Effect- ը:

Թողնել հաղորդագրություն 

հաղորդագրություն ցուցակ