什么是耿氏二极管?
一个Gunn二极管是一个被动的半导体两个端子的器件,它只由一个掺氮半导体材料组成,不像其他二极管由a组成P-n结。Gunn二极管可以由镓砷(GaAs),磷化铟铟(InP),氮化镓(GaN),碲化镉(CdTe)等多个,初始空,紧密的能量谷的材料组成的材料组成的材料,硫化镉(Cds),砷化铟(InAs),铟锑苷酸(INSB)和硒化锌(ZnSe)。
一般制造程序涉及在退化的N +底物上生长外延层以形成三个n型半导体与中间有源层相比,层(图1A),其中in-In-In-In-In-In-In-In-In-In-In-In掺杂。
此外,金属触点设置在Gunn二极管的任一端以便于偏置。电路符号Gunn二极管如图1b所示,与正常情况不同二极管以表明没有p-n结。
在枪支二极管的端子上应用直流电压,电场在其层中开发,其中大部分出现在中央活动区域。在初始阶段,由于电子从价带的移动到导电带的下谷,导通导致导通增加。
相关的V-I曲线图通过图2的区域1(粉红色中的彩色)中的曲线示出。但是,在达到某个阈值(VTH.),通过GUNN二极管的导通电流如图2(蓝色的蓝色上色)所示的曲线所示。
这是因为,在更高的位置电压在传导带较低的谷中,电子移动到较高的谷中,由于有效质量的增加,电子的迁移率降低。迁移率的降低降低了电导率,从而导致当前的流过二极管。
结果,二极管据说表现为负面反抗V-I特征曲线中的区域(从峰点到谷点的区域)。这种效应叫做转移电子效应,因此耿氏二极管也称为转移电子器件。
进一步是指出,电子转移效应也称为耿氏效应和命名约翰Battiscombe甘恩(j·b·甘恩)在他1963年发现显示,可以生成微波应用的稳定电压芯片n型半导体砷化镓。然而,值得注意的是,用于制造Gunn二极管的材料必须是n型的,因为转移电子效应只对电子有效,而对空穴无效。
而且由于GaAs是一个穷人导体,耿氏二极管产生过多的热量,因此通常配备散热器。此外,在微波频率下,一个电流脉冲通过在一个特定的起始点的有源区域电压价值。电流脉冲跨越有源区域的这种运动会降低其上的电位梯度,这又避免了进一步电流脉冲的形成。
只有在先前生成的脉冲到达活动区域的远端时,才能产生下一个电流脉冲,再次增加电位梯度。这表明电流脉冲在横跨活动区域横跨活动区域所花费的时间决定了产生电流脉冲的速率,从而修复了Gunn二极管的操作频率。因此,为了改变振荡频率,必须改变中心有源区域的厚度。
此外,应该注意的是,Gunn二极管呈现的负电阻的性质使其能够作为两个放大器和一个振荡器,后者被称为a耿氏二极管振荡器或GunnOSCAillator。
Gunn二极管的优点和缺点
这Gunn二极管的优势包括:
- 在于它们是最便宜的微波来源(与其他选项相比速调管的管子)
- 它们的体积很小
- 它们工作在一个大带宽和具有高频率稳定性。
Gunn二极管的缺点包括:
- 它们有很高的接通电压
- 它们效率低于10 GHz
- 它们具有较差的温度稳定性。
Gunn二极管的应用
Gunn二极管的应用包括:
- 在电子振荡器中产生微波频率。
- 在参数放大器中作为泵源。
- 在警察雷达。
- 作为传感器在门打开系统中,侵入检测系统,行人安全系统等。
- 作为自动门开启器中微波频率的源,交通信号控制器等
- 在微波接收电路中。
- 在无线电通信中。
- 在军事系统。
- 作为远程振动探测器。
- 在tohometers中。
- 在脉冲Gunn二极管发生器。
- 在微电子学中用作控制设备。
- 在雷达测速炮中。
- 作为微波继电器数据链路变送器。
- 在连续波多普勒雷达中。