скачать рефераты

скачать рефераты

 
 
скачать рефераты скачать рефераты

Меню

Расчет и проектирование диода Ганна скачать рефераты

p align="left">Распределение напряженности электрического поля Е по толще структуры диода никогда не может быть идеально однородным. Особенно неоднородно это распределение у катода и у анода из-за неоднородности состава и удельного сопротивления полупроводника в этих областях. Пусть между анодом и катодом приложено постоянное напряжение, создающее в структуре диода напряженность электрического поля. Из-за неоднородности сопротивления полупроводника у катода напряженность электрического поля в некоторых точках ниже, чем в соседних. Но понижение Е ниже критического значения ведет к повышению скорости дрейфа, а повышение Е ведет к понижению скорости электронов в этом месте структуры. К замедлившимся электронам начнут подходить электроны, находившиеся ближе к катоду, образуя в месте неоднородности избыток, «сгусток» электронов. Электроны, находящиеся ближе к аноду, будут уходить от замедлившихся электронов. В результате в структуре диода возникает домен сильного поля. Фронт домена, обращенный к аноду, обеднен электронами. Фронт, обращенный к катоду, представляет собой сгусток электронов.

Домен может возникнуть и на неоднородности структуры вблизи анода. Но в этом случае он будет почти сразу поглощен анодом и не успеет вырасти. При своем движении от катода к аноду домен захватывает все новые электроны, но его росту мешают силы взаимного отталкивания этих заряженных частиц. Теоретически доказано и проверено экспериментально, что условием роста домена является соотношение

n0щ>10121/см2 (1.8)

где n0- концентрация подвижных электронов в полупроводнике, щ-расстояние между катодом и анодом. Если это условие соблюдено, то домен увеличивается, двигаясь к аноду.

Процессом образования, движения и исчезновения доменов сильного поля вполне объясняется явление пульсации тока в цепи с диодом Ганна. Пока домен движется, электрическое поле вне его очень мало. Скорости дрейфа носителей заряда вне домена также относительно малы и соответственно мал ток в цепи диода. Когда домен исчезнет, достигнув анода, а новый домен еще не успеет образоваться, то распределение напряженности поля в толще диодной структуры станет почти однородным. Тогда все электроны диода в полной мере участвуют в переносе тока, и последний в этот промежуток времени достигает пикового значения.

Imax = Sen0vmax (1.9)

Практически диоды Ганна могут иметь значение щ от единиц до нескольких сотен микрометров, при этом длительность периода колебаний лежит в диапазоне СВЧ.

Такой режим работы диода Ганна называют пролетным режимом. В пролетном режиме ток через диод представляет собой импульсы, следующие с периодом T= tпр= l/vдом. Диод генерирует СВЧ- колебания с пролетной частотой fпр= 1/ tпр= vдом/l, определяемой в основном длиной образца и слабо зависящей от нагрузки ( именно такие колебания наблюдал Ганн при исследовании образцов из GaAs и InP).[4]

Электронные процессы в диоде Ганна должны рассматриваться с учетом уравнений Пуассона, непрерывности и полной плотности тока, имеющих для одномерного случая следующий вид:

e dn/dt+ e d/dx [nv (E) - D dn/dx]=0 (1.10)

Jполн= I/S =env (E) - eD dn/dx+ее0dE/dt (1.11)

Мгновенное напряжение на диоде U =Edx .Полный ток не зависит от координат и является функцией времени. Часто коэффициент диффузии D считают не зависящим от электрического поля.

В зависимости от параметров диода (степени и профиля легирования материала, длины и площади сечения образца и его температуры), а также от напряжения питания и свойств нагрузки диод Ганна, как генератор и усилитель СВЧ- диапазона, может работать в различных режимах: доменных, ограничения накопления объемного заряда (ОНОЗ), гибридном, бегущих волн объемного заряда, отрицательной проводимости.

Для доменных режимов работы диода Ганна характерно наличие в образце сформировавшегося дипольного домена в течение значительной части периода колебаний. Скорость домена vдом и максимальная напряженность поля в нем Едом связаны правилом равных площадей

? [v (E) - vдом ] dx=0 (1.12)

В соответствии с этим правилом площади, v(E), vдом = const ,Eдом = const, являются одинаковыми. Максимальная напряженность поля Eдом в домене значительно превышает поле Ев вне домена и может достигать десятков кВ/см.

Длина домена зависит от концентрации донорной примеси, а также от напряжения на диоде и при n0 ? 1015 см -3 составляет 5- 10 мкм. Уменьшение концентрации примеси приводит к расширению домена за счет увеличения обедненного слоя. Формирование домена происходит за конечное время фф и связано с установлением отрицательной дифференциальной проводимости и с нарастанием объемного заряда. Постоянная времени нарастания объемного заряда в режиме малого возмущения равна постоянной диэлектрической релаксации фд и определяется отрицательной дифференциальной подвижностью мдиф и концентрацией электронов n0. При максимальном значении м2диф ? 2000 см2 *(В *с)-1 фд. ? 3 *10-12 c, тогда как время установления ОДП менее 10-12 с. Таким образом, время формирования домена определяется в значительной степени процессом перераспределения объемного заряда. Оно зависит от начальной неоднородности поля, уровня легирования и приложенного напряжения. Приближенно считают, что домен успеет полностью сформироваться за время:

фф ? ( 10?20 ) фд ? 5 * 104/ n0 (1.13)

где n0 выражено в см -3. Говорить о доменных режимах имеет смысл только в том случае, если домен успеет сформироваться за время пролета электронов в образце tпр = l / vнас Отсюда условием существования дипольного домена является tпр > фф, или n0 >5*1011 см-2

Значение произведения концентрации электронов на длину образца n0l = 5*1011 называют критическим и обозначают (n0l)кр. Это значение является границей доменных режимов диода Ганна и режимов с устойчивым распределением электрического поля в однородно легированном образце. При n0l < (n0l)кр домен сильного поля не образуется, и образец называют стабильным. При n0l>(n0l)кр возможны различные доменные режимы. Критерий типа n0l < (n0l)кр справедлив, строго говоря, только для структур, у которых длина активного слоя между катодом и анодом много меньше поперечных размеров: l<<d, что соответствует одномерной задаче и характерно для планарных и мезаструктур. У тонкопленочных структур эпитаксиальный активный слой GaAs длиной l может быть расположен между высокоомной подложкой и изолирующей диэлектрической пленкой, выполненной из SiO2. Омические анодные и катодные контакты изготовляют методами фотолитографии. Поперечный размер диода d может быть сравним с его длиной l. В этом случае образующиеся при формировании домена объемные заряды создают внутренние электрические поля, имеющее не только продольную компоненту Ех, но и поперечную компоненту Еу. Это приводит к уменьшению поля по сравнению с одномерной задачей. При малой толщине активной пленки, когда d<<l ,критерий отсутствия доменной неустойчивости n0l < (n0l)кр заменяется на условие n0d<(n0d)кр. Для таких структур n0l при устойчивом распределении электрического поля может быть больше 5*1011 см-2 .

Время формирования домена не должно превышать полупериода СВЧ - колебаний. Поэтому имеется и второе условие существования движущегося домена фф<T/2, из которого получаем n0 / f >105см -3*c.

В зависимости от соотношения времени пролета и периода СВЧ - колебаний, а также от значений постоянного напряжения U0 и амплитуды высокочастотного напряжения Um могут быть реализованы следующие доменные режимы: пролетный, режим с задержкой домена, режим с подавлением (гашением) домена. Процессы, происходящие в этих режимах, рассмотрим для случая работы диода Ганна на нагрузку в виде параллельного колебательного контура с активным сопротивлением Rн на резонансной частоте и питанием диода от генератора напряжения с малым внутренним сопротивлением. При этом напряжение на диоде изменяются по синусоидальному закону. Генерация возможна при U0 > Uпор..

При малом сопротивлении нагрузки, когда Rн ? R0 , где R0= l /(en0µ1S)-сопротивление диода Ганна в слабых полях, амплитуда высокочастотного напряжения Um невелика и мгновенное напряжение на диоде превышает пороговое значение. Здесь имеет место рассмотренный ранее пролетный режим, когда после формирования домена ток через диод остается постоянным и равным Iнас= Sen0vнас .При исчезновении домена ток возрастает до Imax .Для GaAs Imax / Iнас? vmax/ vнас? 2. Частота колебания в пролетном режиме равна fпр. Так как отношение Um / U0 мало, к.п.д. генераторов на диоде Ганна, работающих в пролетном режиме, невелик и этот режим обычно не имеет практического применения.

При работе диода на контур с высоким сопротивлением , когда Rн>R0 , амплитуда переменного напряжения Um может быть достаточно большой, так что в течение некоторой части периода мгновенное напряжение на диоде становится меньше порогового. В этом случае говорят о режиме с задержкой формирования домена. Домен образуется, когда напряжение на диоде превышает пороговое, т.е в момент времени t1. После образования домена ток диода уменьшается до Iнас и остается таким в течение времени пролета tпр домена. При исчезновении домена на аноде в момент времени t2 напряжение на диоде меньше порогового и диод представляет собой активное сопротивление R0 .Изменение тока пропорционально напряжению на диоде до момента t3, когда ток достигает максимального значения Imax ,а напряжение на диоде равно пороговому. Начинается образование нового домена, и весь процесс повторяется. Длительность импульса тока равна времени запаздывания образования нового домена ф3 = t3 - t2 .Время формирования домена считается малым по сравнению с tпр и Т. Очевидно, что такой режим возможен, если время пролета находится в пределах Т/2 < tпр < T и частота генерируемых колебаний составляет fпр/2 < f < fпр.

При еще большей амплитуде высокочастотного напряжения, минимальное напряжение диода может оказаться меньше напряжения гашения диода Uгаш. В этом случае имеет место режим с гашением домена. Домен образуется в момент времени t1 и рассасывается в момент времени t2 ,когда U = Uгаш. Новый домен начинает формироваться после того, как напряжение превысит пороговое значение. Поскольку исчезновение домена не связано с достижением им анода, время пролета электронов между катодом и анодом в режиме гашения домена может превышать период колебаний: tпрT/2. Таким образом, в режиме гашения f>fпр/2. Верхний предел генерируемых частот ограничен условием T/2>фф и может составлять (2?3)fпр

Электронный к.п.д. генераторов на диодах Ганна, работающих в доменных режимах, можно определить, раскладывая в ряд Фурье функцию тока I(t) для нахождения амплитуды первой гармоники и постоянной составляющей тока. Значение к.п.д зависит от отношений U0/Uпор, Rн/R0, f/fпр, vнас/vmax и при оптимальном значении n0?(1? 2)*1015 см-3 не превышает для диодов из GaAs 6% в режиме с задержкой домена. Электронный к.п.д. в режиме с гашением домена меньше, чем режиме с задержкой домена.

Режим ОНОЗ.

Несколько позднее доменных режимов был предложен и осуществлен для диодов Ганна режим ограничения накопления объемного заряда. Он существует при постоянных напряжениях на диоде, в несколько раз превышающих пороговое значение, и больших амплитудах напряжения на частотах, в несколько раз больших пролетной частоты. Для реализации режима ОНОЗ требуются диоды с очень однородным профилем легирования. Однородное распределение электрического поля и концентрации электронов по длине образца обеспечивается за счет большой скорости изменения напряжения на диоде. Если промежуток времени, в течение которого напряженность электрического поля проходит область ОДП характеристики v (E), много меньше времени формирования домена фф ,то не происходит заметного перераспределения поля и объемного заряда по длине диода. Скорость электронов во всем образце «следует» за изменением электрического поля, а ток через диод определяется зависимостью скорости от поля..

Таким образом в режиме ОНОЗ для преобразования энергии источника питания в энергию СВЧ- колебаний используется отрицательная проводимость диода. В этом режиме в течение части периода колебаний длительностью ф1 напряжение на диоде остается меньше порогового и образец находится в состоянии, характеризуемом положительной подвижностью электронов, т.е. происходит рассасывание объемного заряда, который успел образоваться за время, когда электрическое поле в диоде было выше порогового.

Рисунок 1.6- Временная зависимость тока диода Ганна в режиме ОНОЗ

Условие слабого нарастания заряда за время Т- ф1 можно записать в виде фф?3фд.ср>T, где фд.ср=??0/(en0|µдиф.ср|); µдиф.ср- среднее значение отрицательной дифференциальной подвижности электронов в области E>Eпор .Рассасывание объемного заряда за время ф1 будет эффективным, если ф1>фд1 и T>> фд1, где фд1=??0/(en0µ1); фд1 и µ1 -постоянная времени диэлектрической релаксации и подвижность электронов в слабом поле.

Электронный к.п.д. генератора на диоде Ганна в режиме ОНОЗ можно рассчитать по форме тока .При U0 / Uпор = 3?4 максимальный к.п.д. составляет 17%.

В доменных режимах частота генерируемых колебаний примерно равна пролетной частоте. Поэтому длина диодов Ганна, работающих в доменных режимах, связана с рабочим диапазоном частот выражением:

l ? 100/f, (1.14)

где f выражена в ГГц, а l- в мкм. В режиме ОНОЗ длина диода не зависит от рабочей частоты и может во много раз превышать длину диодов, работающих на тех же частотах в доменных режимах. Это позволяет значительно увеличивать мощность генераторов в режиме ОНОЗ по сравнению с генераторами, работающими в доменных режимах.

Рассмотренные процессы в диоде Ганна в доменных режимах являются, по существу, идеализированными, так как реализуются на сравнительно низких частотах ( 1-3 ГГц),где период колебаний значительно меньше времени формирования домена, а длина диода много больше длины домена при обычных уровнях легирования (1014- 5*1015 см-3).Чаще всего диоды Ганна в непрерывном режиме используют на более высоких частотах в так называемых гибридных режимах. Гибридные режимы работы диодов Ганна являются промежуточными между режимами ОНОЗ и доменным. Для гибридных режимов характерно, что образование домена занимает большую часть периода колебаний. Не полностью сформировавшийся домен рассасывается, когда мгновенное напряжение на диоде снижается до значений, меньших порогового. Напряженность электрического поля вне области нарастающего объемного заряда остается в основном больше порогового. Процессы, происходящие в диоде в гибридном режиме, анализируют с применением ЭВМ при использовании формул

dE/dx = e/ее0 [n(x) - n0 ], (1.15)

Гибридные режимы занимают широкую область значений n0 / f и не столь чувствительны к параметрам схемы, как режим ОНОЗ.

Режим ОНОЗ и гибридные режимы работы диода Ганна относят к режимам с «жестким» самовозбуждением, для которых характерна зависимость отрицательной электронной проводимости от амплитуды высокочастотного напряжения. Ввод генератора в гибридный режим (как и в режиме ОНОЗ) представляет сложную задачу и обычно осуществляется последовательным переходом диода из пролетного режима в гибридные.

Следует иметь в виду, что электронный к.п.д. генераторов на диодах Ганна уменьшается на высоких частотах, когда период колебаний становится соизмеримым с временем установления ОДП ( это проявляется уже на частотах ?30 ГГц).Инерционность процессов, определяющих зависимость средней дрейфовой скорости электронов от поля, приводит к уменьшению противофазной составляющей тока диода. Предельные частоты диодов Ганна, связанные с этим явлением, оцениваются значениями ? 100 ГГц для приборов из GaAs и 150-300 ГГц для приборов из InP .

Выходная мощность диодов Ганна ограничена электрическими и тепловыми процессами. Влияние последних приводит к зависимости максимальной мощности от частоты в виде Pвыхf =A ,где постоянная А определяется допустимым перегревом структуры, тепловыми характеристиками материала, электронным к.п.д. и емкостью диода. Ограничения по электрическому режиму связаны с тем, что при большой выходной мощности амплитуда колебаний Um оказывается соизмеримой с постоянным напряжением U0 на диоде: Um? U0= E0l.

В доменных режимах имеем Pвыхf2 = 0,5 E20доп v2нас / Rэ. Максимальная напряженность электрического поля в домене Eдом значительно превышает среднее значение поля в диоде E0 ,в то же время она должна быть меньше пробивной напряженности, при которой возникает лавинный пробой материала ( для GaAs Епроб ? 200 кВ/см).Обычно допустимым значением электрического поля E0доп считают 15 кВ/см.

Как и для ЛПД, на относительно низких частотах ( в сантиметровом диапазоне длин волн) максимальное значение выходной мощности диодов Ганна определяется тепловыми эффектами. В миллиметровом диапазоне толщина активной области диодов, работающих в доменных режимах, становится малой и преобладают ограничения электрического характера. В непрерывном режиме в трехсантиметровом диапазоне от одного диода можно получить мощность 1-2 Вт при к.п.д. до 14% ; на частотах 60-100 ГГц- до 100 вВт при к.п.д. в единицы процентов. Генераторы на диодах Ганна характеризуются значительно меньшими частотными шумами, чем генераторы на ЛПД.

Режим ОНОЗ отличается значительно более равномерным распределением электрического поля. Кроме того, длина диода, работающего в этом режиме, может быть значительной. Поэтому амплитуда СВЧ- напряжения на диоде в режиме ОНОЗ может на 1-2 порядка превышать напряжение в доменных режимах. Таким образом, выходная мощность диодов Ганна в режиме ОНОЗ может быть повышена на несколько порядков по сравнению с доменными режимами. Для режима ОНОЗ на первый план выступают тепловые ограничения. Диоды Ганна в режиме ОНОЗ работают чаще всего в импульсном режиме с большой скважностью и генерируют в сантиметровом диапазоне длин волн мощность до единиц киловатт.

Частота генераторов на диоде Ганна определяется в основном резонансной частотой колебательной системы с учетом емкостной проводимости диода и может перестраиваться в широких пределах механическими и электрическими методами.

В волноводном генераторе диод Ганна установлен между широкими стенками прямоугольного волновода в конце металлического стержня. Напряжение смещения подается через дроссельный ввод, который выполнен в виде отрезков четвертьволновых коаксиальных линий и служит для предотвращения проникновения СВЧ- колебаний в цепь источника питания. Низкодобротный резонатор образован элементами крепления диода в волноводе. Частота генератора перестраивается с помощью варакторного диода, расположенного на полуволновом расстоянии лв/2 и установленного в волноводе аналогично диоду Ганна. Часто диоды включают в волновод с уменьшенной высотой b1 ,который соединен с выходным волноводом стандартного сечения четвертьволновым трансформатором.

В микрополосковой конструкции диод включен между основанием и полосковым проводником. Для стабилизации частоты используется высокодобротный диэлектрический резонатор в виде диска из диэлектрика с малыми потерями и высоким значением ?, расположенного вблизи полоскового проводника МПЛ шириной w. Конденсатор служит для разделения цепей питания и СВЧ- тракта. Напряжение питания подается через дроссельную цепь, состоящую из двух четвертьволновых отрезков МПЛ с различными волновыми сопротивлениями, причем линия с малым сопротивлением разомкнута.Использование диэлектрических резонаторов с положительным температурным коэффициентом частоты позволяет создавать генераторы с малыми уходами частоты при изменении температуры ( ?40 кГц/0C ).

Перестраиваемые по частоте генераторы на диодах Ганна могут быть сконструированы с применением монокристаллов железоиттриевого граната. Частота генератора в этом случае изменяется за счет перестройки резонансной частоты высокодобротного резонатора, имеющего вид ЖИГ- сферы малого диаметра, при изменении магнитного поля Н0 .Максимальная перестройка достигается при бескорпусных диодах, имеющих минимальные реактивные параметры. Высокочастотный контур диода состоит из короткого витка, охватывающие ЖИГ- сферу. Связь контура диода с контуром нагрузки осуществляется за счет взаимной индуктивности, обеспечиваемой ЖИГ-сферой и ортогонально расположенными витками связи. Диапазон электрической перестройки таких генераторов, широко используемых в автоматических измерительных устройствах, достигает октавы при выходной мощности 10-20 мВт.

Следует отметить, что расчет генераторов на диодах Ганна затруднен приблизительным характером данных как о параметрах эквивалентной схемы диода, так и о параметрах эквивалентной схемы колебательной системы, а также узла крепления диода ( особенно на высоких частотах).Обобщенную эквивалентную схему диода Ганна обычно задают в виде рис.3. Активную область диода представляют в виде параллельного соединения отрицательной проводимости ( -Gд ) и емкости С, значение которой в различных режимах работы могут существенно отличаться от «холодной» емкости диодной структуры C0 = ??0S/l. Величины Gд и С зависят как от постоянного напряжения U0 ,так и от амплитуды СВЧ- напряжения Um ,а также частоты. Поэтому весьма актуальной является проблема непосредственных измерений параметров эквивалентной схемы диодов в реальных режимах работы. Конструкции корпусов диодов Ганна и значения их паразитных параметров не отличаются от конструкции и параметров других диодов.

Срок службы генераторов Ганна относительно мал ,что связано с одновременным воздействием на кристалл полупроводника таких факторов, как сильное электрическое поле и перегрев кристалла из-за выделяющейся в нем мощности.

Диоды Ганна имеют различные области применения, что объясняется различием в уровнях выходной мощности и шумов на выходе ( у диодов Ганна уровень шумов на 20…30 дБ ниже, чем у ЛПД ),а также различием требований к источникам электрического питания. Диоды Ганна применяются в маломощных источниках СВЧ сигналов некоторых типах линий связи, измерительной технике, гетеродинах, генераторах накачки. Электрическое питание для них - низковольтные сравнительно простые генераторы напряжения.

Схема стабилизированного питания диодов Ганна в непрерывном режиме показана на рис.1.7

Рисунок 1.7- Схема стабилизации напряжения для питания диодов Ганна

Цепочка RC служит для предотвращения возникновения паразитных колебаний в цепи питания, что могло бы привести к выгоранию диода. Цепь питания должна также содержать устройство для стабилизации тока диода и осуществлять защиту от включения диода Ганна на напряжение противоположной полярности, что также привело бы к повреждению диода.

Генераторные диоды эксплуатируются в резонансных камерах, выполненных либо в виде полых резонаторов, либо в виде микросхем на диэлектрических подложках с резонирующими емкостными и индуктивными элементами, либо в виде комбинации резонаторов с микросхемами. Для уменьшения температурного изменения частоты резонаторы изготовляют из металла с низким коэффициентом линейного расширения. Микрополосковые резонаторы имеют относительно низкую добротность, что ведет к меньшей стабильности частоты и мощности и увеличивает шумы.

В микрополосковой камере для диодов Ганна этот недостаток устранен в результате использования высокодобротного диэлектрического резонатора.

Для прецизионной стабилизации частоты используют маломощные опорные высокостабильные генераторы СВЧ. Для подстройки и перестройки частоты генераторов может применяться механическая перестройка резонаторов. Частота диодов Ганна в определенных пределах может подстраиваться регулированием тока.

Эффективно применение на диодах Ганна высокодобротных настроечных диодов. Для увеличения отдаваемой мощности применяются камеры, в которых одновременно работает несколько однотипных генераторных диодов. При конструировании генераторных камер должны учитываться вопросы согласования выходного полного сопротивления генераторного диода со входным сопротивлением нагрузки

II. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ И ХАРАКТЕРИСТИК ДИОДА ГАННА

Расчет параметров диода выполняем при условии, что он является арсенид галлиевым.

-собственная концентрация ni=1,7•1016 см-3

-температура Т0 =300 К

-постоянная Больцмана k= 1,38•10-23 Дж/К

-диффузионная длина Ln= 1,8•10-19 м

-концентрация акцепторной примеси Na= 2•1016 см-3

-концентрация донорной примеси Nд= 1016 см-3

-диэлектрическая постоянная е0= 8,85•10-12 Ф/м

-диэлектрическая проницаемость е= 12 Ф/м

-площадь барьера S= 10-5м2

-длина волны л= 50 мкм

-максимально допустимая температура Tn max= 500 K

-ток обратный Iобр= 0,2 мА

- заряд электрона q= 1,6·10-19 Кл

Контактная разница потенциалов цк, В:

(2.1)

где к- постоянная Больцмана; Т-температура;

Ln -диффузионная длина;

Na -концентрация акцепторной примеси;

Nд -концентрация донорной примеси;

ni -собственная концентрация.

Ширина p-n перехода l0, м:

где е-диэлектрическая постоянная;

е0 -диэлектрическая проницаемость.

Ширина p-n перехода при напряжении 1,2 В l, м:

где U -данное напряжение.

Барьерная емкость Сб , Ф:

где S- площадь барьера.

Граничная частота , Гц:

где р=3,14.

Тепловое сопротивление Rт , Ом :

где л- длина волны.

Расчет теплового сопротивления Rт по формуле произведем в программе Turbo Pascal (Program 1) :

Program 1;

Var l: integer;

l1,S,: real;

Begin

Readln (l,l1,S);

R:=l/(l1*S);

Writeln (`R:=',R);

Readln;

End.

Максимальное напряжение Umax ,В:

где Tnmax -максимально допустимая температура;

Iобр -ток обратный.

Программа по которой производилися расчет максимального напряжения Umax по формуле представлена ниже (Program 2):

Program 2;

Var T1,T2,R: integer;

U,I: real;

Begin

Readln (I,T1,T2,R);

U:=(T1-T2)/(R*I);

Writeln ( `U:=',U);

Readln;

End.

ВЫВОД

Диоды Ганна, как твердотельные генераторы токов в диапазоне СВЧ находят очень широкое применение в разнообразнейших устройствах благодаря своим несомненным преимуществам: легкости, компактности, надежности, эффективности и др.

Со времен своего появления диоды Ганна неоднократно совершенствовались. Шло повышение рабочих частот, приводящее к соответственному уменьшению размеров кристалла; принимались различные меры по увеличению КПД диодов и их выходной мощности. Все это время рассчет диодов Ганна представлял собой очень длительный и трудоемкий процесс, даже с использованием компьютеров первых поколений. Однако, в наше время, в век стремительного роста материально-научной базы компьютерной техники становится возможным построить программное обеспечение, позволяющее произвести рассчет диода Ганна легко и просто.

В расчетной части курсового проекта с использование исходных данных рассчитали такие параметры диода Ганна на арсениде галлия: контактную разницу потенциалов, ширину p-n перехода, ширину p-n перехода при напряжении 1,2 В, барьерную емкость, граничную частоту, тепловое сопротивление ,а также максимальное напряжение.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. В.В.Пасынков, Л.К. Чиркин, А.Д.Шинков. « Полупроводниковые приборы », Москва: «Высшая школа», 1981г, 430 стр.

2. Ю.А.Овечкин «Полупроводниковые приборы», Москва: «Высшая школа, 1986г, 303 стр.

3. Справочник «Диоды »,Москва: «Радио и связь», 1990г, 335стр.

4. М.С.Гусятинер, А.И.Горбачев « Полупроводниковые сверхвысокочастотные диоды», Москва: «Радио и связь», 1983г, 223 стр

5. Справочник под ред.Н.Н.Горюнова «Полупроводниковые приборы: диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы», Москва: «Энергоатомиздат», 1987г, 742 стр.

6. З.А.Никонова, О.Ю.Небеснюк, «Твердотельная электроника» конспект лекцій, 2002г , 99 стр.

7. В.М.Березин, В.С.Буряк «Электронные приборы СВЧ»,Москва: «Высшая школа»1985г, 293 стр.

8. Ф.И.Вайсбурд «Полупроводниковые приборы» Москва: издательство «Связь», 1966г, 131 стр.

9. Ю.Е.Веревкин «Основы электронной и полупроводниковой техники»,Ленинград: издательство «Судостроение», 1969г, 603стр.

10. Справочник радиолюбителя: полупроводниковые приємно-усилительные устройства под ред Р.М.Терещук,С.А.Седов.- М.: «Наукова думка», 1984г, 675 стр.

11. Н.А.Шибаев Н.А. « Электровакуумные и полупроводниковые приборы» М.: «Воениздат», 1967г, 423стр.

12. В.Ю.Лавриненко « Справочник по полупроводниковым приборам»,Киев.: «Техника», 1964г,325стр.

13. А.В.Дыкин. «Электронные и полупроводниковые приборы» М.: «Энегрия»,1965г,257 стр..

14. А.Згут, О.Я.Язгур «Полупроводниковые диоды и триоды»,М.: «Москва»,1960г, 345стр.

15. В.Ф.Власов «Электронные и ионные приборы»,М.: «Связьиздат», 1960, 367стр.

Страницы: 1, 2, 3