Варизонный AlGaInAs-диод Ганна

• Date: 2016
• Main Authors: Стороженко, И.П., Кайдаш, М.В.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України 2016
• Series: Радіофізика та електроніка
• Subjects: Вакуумная и твердотельная электроника
• Online Access: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/122630
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Варизонный AlGaInAs-диод Ганна / И.П. Стороженко, М.В. Кайдаш // Радіофізика та електроніка. — 2016. — Т. 7(21), № 3. — С. 52-57. — Бібліогр.: 16 назв. — рос.

Диоды Ганна – активные 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 Ганна – использование 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 1016 см–3. Показано, что AlGaAs-GaAs-InGaAs-диоды могут быть использованы в качестве активных элементов для генерации электромагнитных колебаний миллиметрового диапазона. В GaAs-InxGa1–xAs- и 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.