Т уннельный диод.

Это полупроводниковый прибор, в котором используется туннельный механизм переноса носителей заряда. Туннельные диоды обладают малым удельным сопротивлением p и n областей и малой (в пределах 0,01мкМ) толщиной "p-n" перехода. В качестве материала используется Германий, арсенид и антиманит галия. Основным способом изготовления является вплавление. ВАХ:

На ВАХ есть участок АБ, на котором происходит уменьшение тока с ростом напряжения, это явление эквивалентно сдвигу фаз между током и напряжением на 180⁰. С математической точки зрения в электронику введено понятие отрицательного сопротивления, которое с точки зрения математики и объясняет падение тока с ростом напряжения, что противоречит закону Ома. Но отрицательное сопротивление – это только удобный математический символ; реальной физической величины такой нет. Основные параметры: 1)Пиковый ток – это максимальное значение тока в максимуме ВАХ, 2)Ток впадины – это минимальное значение тока в минимуме ВАХ, 3)Напряжение пика – значение напряжения соответствующее пиковому току, 4)Напряжение впадины – значение напряжения, соответствующее току впадины, 5)Суммарная ёмкость диода – это суммарная ёмкость "p-n" перехода и корпуса диода при заданном напряжении смещения. По назначению диоды делятся на 3 основные группы: 1)Усилительные, 2)Генераторные, 3)Переключающие.

Диод Ганна.

В основе работы преобразователей электромагнитных колебаний лежит свойство данных приборов в виде отрицательного динамического сопротивления. Отрицательное сопротивление – это особый математический символ, который показывает, что с ростом напряжения, ток уменьшается. Реальной физической величины такой нет. В 1963г. Ганном было обнаружено явление генерации электромагнитных СВЧ колебаний, в кристалле арсенида галия, под действием сильного электрического поля. Это явление обычно протекает в кристаллах арсенида галия имеющих 2 зоны проводимости, которые смещены относительно друг – друга на 0,36 эВ. ВАХ:

При росте напряжения ток растёт (ОА), и электроны находятся в нижней зоне проводимости. При дальнейшем увеличении напряжения (АВ), ток уменьшается, т.к. электроны перемещаются из нижней зоны в верхнюю зону проводимости. При дальнейшем увеличении напряжения ток растёт (ВС). Диоды Ганна нашли широкое применение при создании ВЧ генераторов, работающих в диапазоне от 30 до 300ГГц при мощность импульса 1КВт. Устройства на диодах Ганна применятся в радиолокационных станциях, устройствах памяти, телеметрических установках.

Лавинно-пролётные диоды.

О тносятся к приборам, имеющим участок с отрицательном динамическим сопротивлением, но в отличие от предыдущих диодов имеют 1 особенность, которая проявляется в том, что отрицательное сопротивление появляется на сравнительно узком диапазоне СВЧ, вне которого это сопротивление положительно. Для создания таких диодов используют переходы, имеющие следующую структуру:

+ - это символ означает, что данная область высоко легирована (обладает высокой концентрацией дырок или электронов). Протекание тока через такой переход обусловлено перемещением носителей заряда по области объёмного заряда. Причём время пролёта электрона на высокой частоте, определяет сдвиг фаз между напряжением диода и током, протекающим через него. Работает на частотах до 50ГГц, с мощностью 350миллиВт. Применяются для создания высоко эффективных генераторов шума. В этих устройствах используется высокий уровень шумов, который характерен лавинной ионизации.