Што е Ган Диода: Конструкција и нејзината работа

Во полупроводничките материјали GaAs, електроните се присутни во две состојби како мала маса со мала брзина и мала маса со голема брзина. По барање на соодветно електрично поле, електроните се принудени да се движат од состојба со мала маса во состојба со голема маса. Во оваа специфична состојба, електроните можат да формираат група и се движат со конзистентна брзина што може да предизвика струја на струја во серија импулси. Значи, ова е познато како Gunn Effect кој се користи од Gunn диодите. Овие диоди се најдобрите и најчесто достапни уреди од семејството TED (пренесени електронски уреди). Овие типови на диоди се користат како конвертори на DC во микробранова печка со карактеристики на негативна отпорност на рефус GaAs (галиум арсенид) и им треба типично, стабилно напојување, помала импеданса, така што комплексното коло може да се елиминира. Оваа статија дискутира за преглед на Gunn диода. Што е Gunn диода? Gunn диодата е направена со полупроводник од типот N, бидејќи вклучува мнозински носители на полнење како електрони. Оваа диода го користи својството на негативен отпор за да произведе струја при високи фреквенции. Оваа диода главно се користи за производство на микробранови сигнали околу 1 GHz и RF фреквенции околу 100 GHz. Диодните пиштоли се познати и како TED (пренесени електронски уреди). Иако е диода, уредите немаат PN-спој, но вклучуваат ефект наречен Gunn Effect. Овој ефект беше именуван врз основа на пронаоѓачот, имено JB Gunn. Овие диоди се многу едноставни за употреба, тие формираат ефтина техника за генерирање на микробранови RF сигнали, честопати ставени во брановод за да направат лесна резонантна празнина. Симболот Gunn диода е прикажан подолу.Симбол Конструкција на диода Ган Изработката на Ган диодата може да се направи со полупроводник од тип N. Материјалите кои најчесто се користат се GaAs (галиум арсенид) и InP (индиум фосфид) и други материјали се користени како Ge, ZnSe, InAs, CdTe, InSb. Неопходно е да се користи материјал од n-тип бидејќи ефектот на пренесениот електрон е едноставно соодветен на електроните, а не на дупките пронајдени во материјалот од типот p. Во овој уред, има 3 главни региони кои се нарекуваат горни, долни и средни области.Конструкција Општиот метод за производство на оваа диода е растење и епитаксијален слој на дегенериран n+ супстрат. Дебелината на активниот слој се движи од неколку микрони до 100 микрони, а нивото на допинг на овој слој се движи од 1014cm-3 до 1016cm-3. Но, ова ниво на допинг е значително ниско што се користи за горниот и долниот регион на уредот. Врз основа на потребната фреквенција, дебелината ќе се промени. Депонирањето на n+ слојот може да се направи епитаксиално, инаку допингувано преку имплантација на јони. Двете области на овој уред, како горниот и долниот дел, се длабоко натопени за да се обезбеди n+ материјал. Ова ги дава потребните области со висока спроводливост кои се потребни за поврзување кон уредот. Генерално, овие уреди се поставуваат на спроводна потпора на која се поврзува жица. Оваа поддршка може да работи и како ладилник што е опасно да ја отстрани топлината. Другата терминална врска на диодата може да се направи преку златна врска која се депонира на врвот на површината. Овде златната врска е неопходна поради неговата висока спроводливост и релативна стабилност. Додека се произведува, материјалот уред треба да биде без дефекти и исто така да вклучува исклучително конзистентен опсег на допинг. Работа на диодата Ган Принципот на работа на Ган диодата главно зависи од ефектот Ган. Во некои материјали како InP & GaAs, штом ќе се постигне ниво на праг преку електричното поле во материјалот, тогаш мобилноста на електроните ќе се намали истовремено. Кога електричното поле ќе се зголеми, тогаш ќе се генерира негативен отпор. Откако интензитетот на електричното поле за GaAs материјалот ќе ја достигне својата значајна вредност на негативната електрода, тогаш може да се формира регион со ниска подвижност на електрони. Овој регион се движи низ просечната брзина на електроните до електродата +Ve.Gunn диодата вклучува регион со негативен отпор на нејзините карактеристики CV. Штом значајната вредност ќе се постигне преку негативната GaAs електрода, тогаш ќе има регион преку мобилноста на ниските електрони. После тоа, ќе се префрли на позитивната електрода. Откако ќе се сретне со доменот на силно електрично поле преку позитивната електрода на негативната електрода, тогаш цикличниот тип на регионот за помала подвижност на електроните, како и високото електрично поле ќе почне повторно да се создава. Цикличната природа на овој инцидент произведува осцилации со фреквенции од 100 GHz. Штом оваа вредност ќе се надмине, тогаш осцилациите ќе почнат брзо да исчезнуваат. Карактеристики Карактеристиките на Gunn диодата покажуваат област на негативен отпор на нејзината VI карактеристична крива прикажана подолу. Значи, овој регион дозволува диодата да ги засилува сигналите, па може да се користи во осцилатори и засилувачи. Но, Gunn-диодните осцилатори се користат најчесто.Карактеристики на Gunn Diode Тука, областа на негативен отпор во Gunn диодата не е ништо друго освен штом протокот на струја се зголеми тогаш напонот опаѓа. Оваа обратна фаза овозможува диодата да работи како осцилатор и засилувач. Протокот на струја во оваа диода се зголемува преку DC напон. На одреден крај, протокот на струја ќе почне да се намалува, така што ова се нарекува врвна точка или праг. Откако ќе се премине прагот, тогаш протокот на струја ќе започне да се намалува за да се создаде регион со негативен отпор во рамките на диодата. Начини на работа на Gunn диода Работата на Gunn диодата може да се направи во четири режими кои го вклучуваат следново. Начин на осцилација на режим LSA Режим на осцилација на кола Режим на осцилација на Gunn Режимот на осцилација на Gun може да се дефинира во областа каде и да е збирот на фреквенцијата може да се помножи со 107 cm/s должини. Збирот на допинг може да се помножи преку должина поголема од 1012/cm2. Во овој регион, диодата не е стабилна поради формирање цикличен или домен на високо поле и слој на акумулација. Стабилен режим на засилување Овој вид на режим може да се дефинира во областа каде и да е збирот на фреквенции пати должина е 107см/сек и должината на допинг производот за време се движи од 1011 & 1012/cm2. LSA режим на осцилација Овој вид на режим може да се дефинира во областа каде што збирот на пати должина на фреквенција е 107 cm/s и количината на допинг може да се подели преку фреквенцијата е опсези од 2 × 104 & 2 × 105. Режим на осцилација на колото Биас Овој вид на режим се случува едноставно откако ќе се случи или осцилација на LSA или Gunn. Општо земено, тоа е област каде и да е временскиот производ на фреквенцијата е многу мал за да се појави на сликата. Откако пристрасноста на волуменската диода е направена до прагот, тогаш просечната струја паѓа одеднаш кога започнува осцилацијата на Ган. Коло на осцилатор на дина на Гун Дијаграмот на колото на колото за осцилатори на диодата Ганн е прикажан подолу. Примената на дијанограмот Ган покажува негативен регион на отпор. Негативниот отпор преку заскитаната капацитивност и индуктивноста на оловото може да резултира со осцилации.Коло на осцилатори на Gunn DiodeВо повеќето случаи, осцилациите за релаксација ќе вклучуваат огромна амплитуда што ќе ја оштети диодата. Значи, преку диодата се користи голем кондензатор за да се избегне овој дефект. Оваа карактеристика главно се користи за дизајнирање осцилатори на горните фреквенции кои се движат од опсези од GHz до THz. Тука, фреквенцијата може да се контролира со додавање резонатор. Во горното коло, изедначениот еквивалент на колото е брановод или коаксијален далекувод. Еве, диодите GaAs Gunn се достапни за работа што се движи од 10 GHz - 200 GHz на 5 MW - 65 MW моќност. Овие диоди исто така може да се користат како засилувачи. Предности Предностите на Gunn диодата го вклучуваат следново. Оваа диода е достапна во мали димензии и пренослива Изработка на трошоците за оваа диода е помала На високи фреквенции, оваа диода е стабилна и сигурна Поседува подобрена бучава -сигнален сооднос (NSR) бидејќи е заштитен од вознемиреност од бучава. Вклучува висок пропусен опсег Недостатоци Недостатоците на Gunn диодата го вклучуваат следново. Температурната стабилност на оваа диода е слаба Работната струја на овој уред, со што и дисипацијата на моќноста е висока. ефикасноста е ниска под 10GHz. Вклучете го напонот на овој уред е висок, бучавата од FM е висока за специфични апликации Асортиманот на подесување е висок Апликации Апликациите на Gunn диодата го вклучуваат следново. Овие диоди се користат како осцилатори и засилувачи. Се користи во микроелектроника како опрема за контрола . Овие се користат во воени, комерцијални радарски извори и радио комуникација. Оваа диода се користи во импулсен Ган диоден ген ратори. Во микроелектрониката, овие диоди се користат како уреди за брзо контролирање на модулација на ласерски зрак. Се користат во полициски радари. Овие диоди се применливи во тахометри. Се користи како извори на пумпи во параметарски засилувачи Се користи во сензори за откривање на различни системи како отворање на врата, откривање на кршење Се користи во нон -стоп бранови доплер радари. Се користи нашироко во предаватели на микробранови релејни податоци. Се користи во електроника осцилатори за генерирање микробранови фреквенции. Така, сето ова е за преглед на Gunn диодата и нејзината работа. Овие типови на диоди се нарекуваат и ТЕД (пренесен електронски уред). Општо земено, тие се користат за осцилации со висока фреквенција. Еве едно прашање за вас, што е Gunn Effect?

Остави порака 

Список со пораки