Реферат по предмету "Астрономия"

Узнать цену реферата по вашей теме


Диоды Ганна

Диоды Ганна – это функциональные приборы, которые реализуют определённую функцию. В частности диод Ганна реализует функцию генератора СВЧ – колебаний.

Впервые явление было открыто Ганном в 1963 г.

Диод Ганна – это объёмный материал на основе GaAs, который при приложении к нему постоянного напряжения в определённом диапазоне, генерирует СВЧ – колебания.


Рис 1


Причинной возникновения СВЧ – колебаний, является наличие на ВАХ, участка с отрицательным дифференциальным сопротивлением (ОДС).

Зонная диаграмма и ВАХ GaAs.

GaAs – как полупроводник

Рис 2

Рис 3








Лист






Изм Лист № докум Подпись Дата


Эффективная масса m1*=0,07m0 m1*=1,2m0

Подвижность µ1=600 см2*с µ2=150 см2*с


По мере роста приложенного напряжения к образцу GaAs дополнительная энергия, которую приобретают электроны, расположенные в основном минимуме (нижняя долина), возрастает и начинает приближаться к энергии междолинного расщепления.

Электрон начинает перебираться из основного минимума к дополнительному (верхняя долина).


Рис 4

Вольт Амперная Характеристика (ВАХ).


Рис 5







Лист






Изм Лист № докум Подпись Дата


В следствии того, что подвижности µ1 и µ2 отличаются сильно, на участке ВАХ проявляется участок с ОДП.


Для GaAs – характерные точки между которыми происходит перераспределение Еа и Ев

Еа=3,2 кВ/см Ев=20 кВ/см


Так как в GaAs энергия расщепления меньше ширины запрещённой зоны E<Eg, то Ев меньше напряжения лавинного пробоя Елп(Евлп).

Механизм междолинных переходов приводящих к появлению участка с ОДС, часе всего называют эффектом Ганна.

Такой эффект реализуется в очень малом количестве полупроводников.

Если подвижности µ1, µ2 мало отличаются друг от друга, то на ВАХ появляется характеристика без ОДС.


Зарядовая неустойчивость в структурах с ОДС

Рис 7

При выборе рабочей точки на участке ОДС любая зарядовая неустойчивость будет расти. Например, если в какой – то точке увеличивается отрицательный заряд, это приведёт к уменьшению поля слева от него и увеличивается поле справа от него, но при этом ток слева увеличивается, а справа уменьшается. И объёмный заряд будет расти. И это будет происходить до тех пор, пока заряд не вырастет на столько, что поле Е1 и Е3 соответствующие одинаковым токам. После этого рост зарядовой неустойчивости прекратится и, но она будет двигаться по образцу.

В момент выхода объёмного заряда из образца возникает скачок тока и ясно, что время пролёта через образец – есть время соответствующее периоду колебаний тока во внешней цепи.

В случае если ВАХ не имеет участка с ОДС, то зарядовая неустойчивость, вызывающая изменение электрических полей, сама по себе рассасывается.

Рис 8







Лист






Изм Лист № докум Подпись Дата

Домены сильного электрического поля в диодах Ганна.

Рис 9

Рис 10


В GaAs флуктуации приводят к образованию сильного электрического поля, заряд в котором растёт до тех пор, пока токи слева и справа внутри домена не выровняются. Причём внутри домена будут только тяжёлые электроны, а снаружи вне домена – лёгкие электроны. Этот домен электрического поля также движется по образцу и его разрушение на контактах будет соответствовать появлению колебаний тока в цепи.







Лист






Изм Лист № докум Подпись Дата

Временные параметры диодов Ганна.



Q - заряд

- время релаксации относительно носителей.



Если мы находимся на участке ОДС, то будет отрицательной и заряд будет не рассасываться, а формироваться.


- Условие формирования, а не рассасывания заряда


Из них следует







Лист






Изм Лист № докум Подпись Дата

 То есть, эта формула

есть условие конструирования диодов Ганна из GaAs.

W=0,1 мм

=107

Статистическая ВАХ GaAs.


 

 Отсюда следует

 

Экспериментально установлено, что для GaAs k=4











Лист






Изм Лист № докум Подпись Дата

СООТНОШЕНИЕ, ОПИСЫВАЮЩЕЕ ВАХ В ДИОДАХ ГАННА НА ОСНОВЕ GAAS



Рис 11








Лист






Изм Лист № докум Подпись Дата


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Доработать Узнать цену написания по вашей теме
Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Особенности бухгалтерского учета страховых организаций на примере ЗАО "Поволжский страховой альянс"
Реферат Отчет по бухучету общий.
Реферат Особливості організації та функціонування інформаційних систем обліку активів
Реферат Особенности функционирования системы управленческого учета "Директ-костинг"
Реферат Особенности ведения бухгалтерского учета на ООО "Дуплекс"
Реферат Особливості обліку і контролю доходів і витрат бюджетної установи (на прикладі Почетненської сільської ради)
Реферат Основы организации бухгалтерского учета на примере ООО "Алатырская бумажная фабрика"
Реферат Особенности учета оплаты труда
Реферат Особенности формирования элементов учетной политики для учета основных средств и формирование элементов учетной политики для учета заработной платы
Реферат Отчеты аудиторов при проверке финансовой отчетности.
Реферат Особливості обліку розрахунків з дебіторами на ВАТ "Стахановський вагонобудівний завод"
Реферат Основное содержание и порядок ведения учета труда и его оплаты
Реферат Основные средства предприятия
Реферат Особливості бухгалтерського обліку в кредитних спілках
Реферат Основы бухгалтерского учета, анализа и аудита