Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Левинштейн М.Е. -> "Эффект Ганна " -> 125

Эффект Ганна - Левинштейн М.Е.

Левинштейн М.Е., Пожела Ю.К., Шур М.С. Эффект Ганна — М.: Советское радио, 1975. — 288 c.
Скачать (прямая ссылка): effektganna1975.djvu
Предыдущая << 1 .. 119 120 121 122 123 124 < 125 > 126 127 128 129 130 131 .. 159 >> Следующая

зависит от соотношения между шириной домена d и размером электрода, а
также от сопротивления в цепи бокового электрода.
Практический интерес могут представить различные случаи: мы, однако, в
качестве примера рассмотрим наиболее простую ситуацию, когда h^d, а
сопротивление в цепи бокового электрода настолько' мало, что постоянная
времени заряда емкости электрода мала по сравнению со временем
прохождения доменом подэлектродной области. В этом случае при замкнутом
ключе домен, проходящий под электродом, индуцирует ток /с~ Ch(dUd/dt).
Максимальное значение всплеска Icm в этом случае порядка ChuEm, где Сь -
емкость бокового электрода, и - скорость домена. Таким образом, отношение
/Ст//г, где lr = qna\iiErS- ток через образец с доменом при разомкнутом
ключе, равно
I cm С. hE'tn
qiioS
?gSh Em 4tzI qtibS
sh
(11.15)
площадь
где Eg - диэлектрическая проницаемость диэлектрика; электрода; I -
толщина слоя диэлектрика.
Максимальный размер бокового электрода в направлении, перпендикулярном
плоскости рисунка, равен соответствующему размеру образца в том же
направлении. Учитывая также, что h d~ eEmJ (4nqn0) (для простоты
ограничимся случаем п0<^.пкр), получаем
Eg (?о Er min) L
(11.16)
1 г ~ 2^qnadsl ;
При выводе (11.16) учтено, что Ud^ (Е0-Ermin)L.
Для GaAs, принимая Е0-?rmin~?rmm~l,5 кВ/см, из (11.16) получаем
I cm < 1,6- 109 L (см)
1г ~ "о (см-з) dj (см)'"g I (см)
(11.17)
При выборе параметров бокового электрода разумно стремиться сделать
отношение /ст//г по возможности большим. Следует отметить,. 240
однако, что это отношение не должно превышать единицы. (Условие /ст"/г
соответствует подавлению домена при входе его под боковой электрод.)
Таким образом, выражение (11.17) можно использовать для выбора
оптимальных параметров бокового электрода.
Если ключ К2 замкнут (рис.
11.9), в то время, когда домен проходит между электродами, то
сопротивление домена шунтируется внешним резистором R. При этом ток в
цепи возрастает на величину по- •'ЗЗ-'бых рядка Ud/R. При выборе величины
R следует помнить, что во избежание рассасывания домена должно
выполняться очевидное условие R ^
?2>Udl (If-It min) .
В работе '[5] прибор с емкостными боковыми электродами предложено
использовать для временного уплотнения импульсов (рис. 11.10). В таком
приборе в цепи боковых электродов А,
В к С подаются три серии импульсов. Длительности импульсов и интервалы
времени между ними кратны пролетному времени домена от катода к аноду.
Эти три серии импульсов должны быть синхронизированы таким образом, чтобы
начало и конец любого импульса совпадали с моментом зарождения домена у
катода. Ключи в цепях А, В и С замкнуты, если есть импульс в
соответствующей цепи, и разомкнуты, если
Время (б единицах пролетного бремени)
Рис. 11.10. Прибор временного уплотнения импульсов.
импульса нет. В выходной цепи всплески тока во время пробега домена
появляются только в том случае, если соответствующие ключи замкнуты. Так,
на рис. ЧЛО во время первого пробега домена есть импульс в цепях А и С и
отсутствует импульс в цепи В. Во время второго пробега импульсы есть в
цепях В и С и т. д. При длине образца L - = 300 мкм и наличии 10 боковых
электродов (шириной, например, около 20 мкм) может быть обеспечена
передача З-'Ю3 импульс/с, что на порядок больше соответствующей величины
для существующих транзисторных схем.
Как было показано в гл. 8, форма колебаний тока существенно зависит от
типа внешней цепи. Так, в резонансной цепи, меняя параметры контура,
можно существенно изменять форму тока. В [35] было показано, что* при
работе двух диодов Ганна на общую резистивную нагрузку также можно
существенно изменять форму тока, меняя величину сопротивления нагрузки и
напряжение смещения.
Форма ганновских колебаний тока может быть изменена также наложением на
боковую поверхность диода профилированных емкостных электродов, ширина
которых велика по сравнению с шириной домена (рис. 11.11) [36].
Рассмотрим для простоты случай, когда на домене падает практически все
приложенное к диоду напряжение. В этом случае можно считать, что в
области между катодом и задним фронтом домена
16-163
Рис. 11.11. Принципиальная схема, поясняющая влияние профилированного
емкостного, бокового электрода на форму тока в диоде Ганна:
1 - профилированный электрод, 2 - слой диэлектрика; 3 - катод; 4 - анод;
5 - домен.
241
потенциал диода (.и его поверхности) практически равен нулю, а в области
между передним фронтом домена и анодом равен Ua~U0. Поэтому, если
рассматривать поверхность ганновского диода и пластину как обкладки
конденсатора, то заряженной будет только часть конденсатора,
расположенная между доменом и анодом. До того как домен дойдет до
области, покрытой боковым электродом, полный заряд на конденсаторе равен
*2
Q = sUd \f(x) йхЦЫ). (11.18)
Здесь Xi и - координаты начала и конца боковой пластины; f(x) - ширина
пластины, зависящая от координаты х; I - толщина слоя диэлектрика. При
Предыдущая << 1 .. 119 120 121 122 123 124 < 125 > 126 127 128 129 130 131 .. 159 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed