AlGaInAs graded-dap Gunn diode

Abstract

Диоды Ганнаактивные элементы для генерации электромагнитных волн в миллиметровом диапазоне. Повышение их выходной мощности и предельной частоты генерации является актуальной задачей. Один из способов увеличения указанных характеристик диодов Ганнаиспользование варизонных полупроводников. В статье представлены результаты числовых экспериментов по генерации электромагнитных колебаний с помощью диодов Ганна на основе варизонного соединения AlGaAs-GaAs-InGaAs. Исследования проведены с помощью температурной модели междолинного переноса электронов в варизонных полупроводниках. Длина активной области диода составляла 2,5 мкм с концентрацией ионизированных примесей в ней 10 16 см -3 . Показано, что AlGaAs-GaAs-InGaAs-диоды могут быть использованы в качестве активных элементов для генерации электромагнитных колебаний миллиметрового диапазона. В GaAs-InxGa1-xAsи Al0,2Ga0,8As-GaAs-InxGa1-xAs-диодах выходная мощность почти линейно растет с процентной долей InAs в интервале от 0 до 50 %. Максимальное значение выходной мощности Р = 12,2 кВт⋅см -2 на частоте f = 45 ГГц и с эффективностью η = 10,5 % имеет GaAs-Ga0,5In0,5As-диод. Наибольшую эффективность генерации η = 11,3 % при Р = 10,6 кВт⋅см -2 и f = 41 ГГц -Al0,2Ga0,8As-GaAs-In0,5Ga0,5As-диод. Al0,2Ga0,8As-GaAs-диод по выходной мощности и эффективности генерации в 2-3 раза уступает названным выше. Результаты исследования расширяют знания о физических процессах переноса носителей заряда в сложных полупроводниковых структурах и могут быть использованы для технологических разработок новых быстродействующих приборов на основе полупроводников А3В5. Ил. 4. Библиогр.: 16 назв.Ключевые слова: диод Ганна, междолинный перенос электронов, варизонный полупроводник, выходная мощность, домен, эффективность генерации, температурная модель, терагерцевая электроника.