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 Финансовая отчетность и анализ финансового состояния предприятия 2
Реферат Элементы организации бухгалтерского учёта на предприятии малого бизнеса
Реферат Формирование затрат в отчетности, составленной в соответствии с МСФО
Реферат Учёт основных фондов, нематериальных активов и вложение в необоротные активы
Реферат Аудиторское заключение – итоговый документ аудиторской проверки
Реферат Учет денежных средств на расчетных счетах
Реферат Учет в начале своего развития
Реферат Стоимостное измерение и текущий бухгалтерский учет
Реферат Учет доходов, расходов и формирование финансовых результатов на сельскохозяйственных предприятиях
Реферат Статистическая и налоговая отчетность сельскохозяйственных организаций
Реферат Учет доходов и расходов будущих периодов
Реферат Типовые структуры автоматизированных систем бухгалтерского учёта
Реферат Учет и аудит ТОО "Ambiente Kosmetik"
Реферат Учет реализации готовой продукции
Реферат Учет совместной деятельности