Резонансно-туннельные диоды на основе нитридов AlN/AlxGa1-xN, GaN/InxGa1-xN

Рассматриваются резонансно-туннельные диоды (РТД) на основе двойных и тройных соединений нитридов AlN, GaN, InN c большим количеством энергетических уровней в квантовых ямах. Расчитаны вольтамперные характеристики резонансно- туннельных диодов с числом уровней в квантовой яме до пяти. Показано, чт...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2008
Автори:	Боцула, О.В., Прохоров, Э.Д., Безмаль, И.П.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України 2008
Теми:	Радиофизика твердого тела и плазмы
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/10798
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Резонансно-туннельные диоды на основе нитридов AlN/AlxGa1-xN, GaN/InxGa1-xN / О.В. Боцула, Э.Д. Прохоров, И.П. Безмаль // Радіофізика та електроніка. — 2008. — Т. 13, № 3. — С. 518-522. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-10798
record_format	dspace
spelling	Боцула, О.В. Прохоров, Э.Д. Безмаль, И.П. 2010-08-06T15:45:46Z 2010-08-06T15:45:46Z 2008 Резонансно-туннельные диоды на основе нитридов AlN/AlxGa1-xN, GaN/InxGa1-xN / О.В. Боцула, Э.Д. Прохоров, И.П. Безмаль // Радіофізика та електроніка. — 2008. — Т. 13, № 3. — С. 518-522. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1028-821X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/10798 537.311.322:621.382.2 Рассматриваются резонансно-туннельные диоды (РТД) на основе двойных и тройных соединений нитридов AlN, GaN, InN c большим количеством энергетических уровней в квантовых ямах. Расчитаны вольтамперные характеристики резонансно- туннельных диодов с числом уровней в квантовой яме до пяти. Показано, что такие РТД могут иметь до пяти участков с отрицательной дифференциальной проводимостью (ОДП). Определены возможные эффективности генерации на всех участках ОДП. Сделаны оценки максимальных частот генерации на каждом участке ОДП. Розглядаються резонансно-тунельні діоди (РТД) на основі подвійних і потрійних сполук нітридів AlN, GaN, InN з великою кількістю енергетичних рівнів у квантових ямах. Розраховано вольтамперні характеристики резонансно-тунельних діодів із числом рівнів у квантовій ямі до п'яти. Показано, що вольтамперні характеристики РТД можуть мати до п'яти ділянок з негативною диференційною провідністю (НДП). Визначено можливі ефективності генерації на всіх ділянках НДП. Зроблено оцінки максимальных частот генерації на кожній ділянці НДП. Resonance tunnelling diodes (RTD) on the base nitrides AlN, GaN, InN have being investigated. Сurrent-voltage characteristics of RTD with five energy levels were calculated. The current-voltage characteristics RTD was demonstrade to have five negative resistance region. The possible oscillation efficiencies for all negative resistance region was determined.The estimation of maximal oscillation frequency for each negative resistance region has been determined. ru Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України Радиофизика твердого тела и плазмы Резонансно-туннельные диоды на основе нитридов AlN/AlxGa1-xN, GaN/InxGa1-xN Резонансно-тунельні діоди на основі нітридів AlN/AlxGa1-xN, GaN/InxGa1-xN Resonance tunnelling diodes on ALN/ALxGA1-xN, GAN/INxGA1-xN Article published earlier
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
title	Резонансно-туннельные диоды на основе нитридов AlN/AlxGa1-xN, GaN/InxGa1-xN
spellingShingle	Резонансно-туннельные диоды на основе нитридов AlN/AlxGa1-xN, GaN/InxGa1-xN Боцула, О.В. Прохоров, Э.Д. Безмаль, И.П. Радиофизика твердого тела и плазмы
title_short	Резонансно-туннельные диоды на основе нитридов AlN/AlxGa1-xN, GaN/InxGa1-xN
title_full	Резонансно-туннельные диоды на основе нитридов AlN/AlxGa1-xN, GaN/InxGa1-xN
title_fullStr	Резонансно-туннельные диоды на основе нитридов AlN/AlxGa1-xN, GaN/InxGa1-xN
title_full_unstemmed	Резонансно-туннельные диоды на основе нитридов AlN/AlxGa1-xN, GaN/InxGa1-xN
title_sort	резонансно-туннельные диоды на основе нитридов aln/alxga1-xn, gan/inxga1-xn
author	Боцула, О.В. Прохоров, Э.Д. Безмаль, И.П.
author_facet	Боцула, О.В. Прохоров, Э.Д. Безмаль, И.П.
topic	Радиофизика твердого тела и плазмы
topic_facet	Радиофизика твердого тела и плазмы
publishDate	2008
language	Russian
publisher	Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України
format	Article
title_alt	Резонансно-тунельні діоди на основі нітридів AlN/AlxGa1-xN, GaN/InxGa1-xN Resonance tunnelling diodes on ALN/ALxGA1-xN, GAN/INxGA1-xN
description	Рассматриваются резонансно-туннельные диоды (РТД) на основе двойных и тройных соединений нитридов AlN, GaN, InN c большим количеством энергетических уровней в квантовых ямах. Расчитаны вольтамперные характеристики резонансно- туннельных диодов с числом уровней в квантовой яме до пяти. Показано, что такие РТД могут иметь до пяти участков с отрицательной дифференциальной проводимостью (ОДП). Определены возможные эффективности генерации на всех участках ОДП. Сделаны оценки максимальных частот генерации на каждом участке ОДП. Розглядаються резонансно-тунельні діоди (РТД) на основі подвійних і потрійних сполук нітридів AlN, GaN, InN з великою кількістю енергетичних рівнів у квантових ямах. Розраховано вольтамперні характеристики резонансно-тунельних діодів із числом рівнів у квантовій ямі до п'яти. Показано, що вольтамперні характеристики РТД можуть мати до п'яти ділянок з негативною диференційною провідністю (НДП). Визначено можливі ефективності генерації на всіх ділянках НДП. Зроблено оцінки максимальных частот генерації на кожній ділянці НДП. Resonance tunnelling diodes (RTD) on the base nitrides AlN, GaN, InN have being investigated. Сurrent-voltage characteristics of RTD with five energy levels were calculated. The current-voltage characteristics RTD was demonstrade to have five negative resistance region. The possible oscillation efficiencies for all negative resistance region was determined.The estimation of maximal oscillation frequency for each negative resistance region has been determined.
issn	1028-821X
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/10798
citation_txt	Резонансно-туннельные диоды на основе нитридов AlN/AlxGa1-xN, GaN/InxGa1-xN / О.В. Боцула, Э.Д. Прохоров, И.П. Безмаль // Радіофізика та електроніка. — 2008. — Т. 13, № 3. — С. 518-522. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT boculaov rezonansnotunnelʹnyediodynaosnovenitridovalnalxga1xnganinxga1xn AT prohorovéd rezonansnotunnelʹnyediodynaosnovenitridovalnalxga1xnganinxga1xn AT bezmalʹip rezonansnotunnelʹnyediodynaosnovenitridovalnalxga1xnganinxga1xn AT boculaov rezonansnotunelʹnídíodinaosnovínítridívalnalxga1xnganinxga1xn AT prohorovéd rezonansnotunelʹnídíodinaosnovínítridívalnalxga1xnganinxga1xn AT bezmalʹip rezonansnotunelʹnídíodinaosnovínítridívalnalxga1xnganinxga1xn AT boculaov resonancetunnellingdiodesonalnalxga1xnganinxga1xn AT prohorovéd resonancetunnellingdiodesonalnalxga1xnganinxga1xn AT bezmalʹip resonancetunnellingdiodesonalnalxga1xnganinxga1xn
first_indexed	2025-11-25T22:46:27Z
last_indexed	2025-11-25T22:46:27Z
_version_	1850572881885396992
fulltext	__________ ISSN 1028-821X Радиофизика и электроника, том 13, № 3, 2008, с. 518-522 ИРЭ НАН Украины, 2008 РАДИОФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА И ПЛАЗМЫ УДК 537.311.322:621.382.2 РЕЗОНАНСНО-ТУННЕЛЬНЫЕ ДИОДЫ НА ОСНОВЕ НИТРИДОВ AlN/AlxGa1-xN, GaN/InxGa1-xN О. В. Боцула, Э. Д. Прохоров, И. П. Безмаль Харьковский национальный университет им. В. Н. Каразина 4, пл. Свободы, Харьков ,61077, Украина E-mail: Oleg.V.Botsula@univer.khakov.ua Рассматриваются резонансно-туннельные диоды (РТД) на основе двойных и тройных соединений нитридов AlN, GaN, InN c большим количеством энергетических уровней в квантовых ямах. Расчитаны вольтамперные характеристики резонансно- туннельных диодов с числом уровней в квантовой яме до пяти. Показано, что такие РТД могут иметь до пяти участков с отрица- тельной дифференциальной проводимостью (ОДП). Определены возможные эффективности генерации на всех участках ОДП. Сделаны оценки максимальных частот генерации на каждом участке ОДП. Ил. 6. Табл. 1. Библиогр.: 6 назв. Ключевые слова: резонансно-туннельные диоды, эффективность генерации, отрицательная дифференциальная прово- димость. Наиболее изученными являются РТД, в которых в качестве материала для квантовой ямы используется GaAs c барьерами из AlAs, AlGaAs. Отработана технология изготовления таких структур, позволяющая стабильно получать дио- ды с ОДП при комнатной температуре. В практи- чески изготавливаемых диодах по обе стороны РТД вводят тонкие слои нелегированного мате- риала i-GaAs (спейсеры – толщина 5…15 нм). Это делается для того, чтобы ослабить влияние куло- новских полей примесей в сильнолегированных областях GaAs на РТД, в то же время эти слои не являются препятствием для пролета электронов из сильнолегированных областей к входному барьеру РТД (длина свободного пробега электро- нов больше протяженности спейсера). Чем боль- ше толщина спейсера (в пределах 5…15 нм), тем больше отношение максимального тока к мини- мальному на вольтамперной характеристике (ВАХ) диода (для диода AlGaAs/GaAs отношение этих токов увеличивается в 2,5...3 раза при увели- чении длины спейсеров от 0 до 15 нм) [1]. В формировании ВАХ РТД существен- ную роль играет накопление обьемного заряда на барьерах и в квантовой яме, которое особенно сильно в области ОДП. Это является причиной наблюдаемых гистерезисов ВАХ РТД на посто- янном токе. Помимо РТД на основе гетеропары AlGaAs/GaAs созданы структуры на основе InP/InGaAs, AlAs/InGaAs, AlGaAs/InGaAs. Потребность в поисках новых материалов для РТД связана с возможностью достичь боль- ших плотностей токов в материалах с более вы- сокой, чем у GaAs, допустимой степенью легиро- вания и больших мощностей СВЧ приборов. Об- надеживающие результаты по величине ОДП и значениям пиковых токов получены со структу- рами InAlAs/InGaAs, AlAs/InGaAs. Цель работы – исследовать возможности использования в качестве материалов для РТД соединений на основе азота AlN, GaN, InN. Материалы на основе азота начали нахо- дить применение сравнительно недавно, поэтому и параметры двойных соединений, не говоря уже о тройных соединениях InGaN, AlGaN, известны недостаточно точно. Однако в литературе имеют- ся сведения, которые необходимы для расчета РТД на основе этих соединений [2], приведенные в таблице и рис. 1. Нитриды InN GaN AlN ,gE эВ 1,89 3,39 6,2 /m 0m 0,11 0,195 0,2 Рис. 1. Зависимость ширины запрещенной зоны от массовой доли одного из компонент в соединении Отличительной особенностью рассматри- ваемых соединений является большая ширина за- прещенной зоны и высота потенциальных барьеров в резонансно-туннельных структурах на их основе. mailto:Oleg.V.Botsula@univer.khakov.ua О. В. Боцула и др. / Резонансно-туннельные диоды… _________________________________________________________________________________________________________________ 519 ВАХ РТД описывается выражениями [3, 4] );()()( 21 VJVJVJ (1) ; 1 1 ln\|\| 2 )( 0 2 32 * 1 E E E d e e D kTem VJ W kT eVF kT F p n  (2) ),1)(exp( 2 )( 32 * 2 kT eV e kTem VJ kT W n  (3) где )(1 VJ резонансно-туннельный ток; )(2 VJ – надбарьерный ток; F уровень Ферми, отсчитан- ный от дна зоны проводимости n -области; энергия электрона; * nm эффективная масса электрона; 2\|\| pD коэффициент прозрачности резонансно-туннельной структуры, определенный ранее [5]; W высота потенциальных барьеров РТД; T температура; 0,3 для данной структу- ры; ширина квантовой ямы для всех исследованных структур составляла a 5 нм, ширина одинаковых барьеров в bbb 21 2…3 нм [6]. Пользуясь методикой [5] для различных составов соединений были определены высоты потенциальных барьеров РТД, положение энерге- тических уровней в квантовой яме РТД с различ- ной высотой потенциальных барьеров, коэффи- циенты прозрачности, вольтамперные характери- стики РТД и эффективность генерации РТД на различных участках вольтамперной характери- стики. В зависимости от используемых в РТД полупроводниковых соединений возможны сле- дующие варианты: – в качестве потенциальных барьеров использо- вался AlN, а в качестве квантовой ямы AlxGa1-xN; – в качестве потенциальных барьеров исполь- зовался AlxGa1-xN, а в качестве квантовой ямы GaN; – в качестве потенциальных барьеров исполь- зовался InxGa1-xN с различными составами по ,x а в качестве квантовой ямы InN; – в качестве потенциальных барьеров исполь- зовался GaN, а в качестве квантовой ямы с раз- личными составами по x InxGa1-xN. Рассмотрим РТД AlN/AlxGa1-xN. Барье- ры образованы слаболегированным широкозон- ным полупроводником AlN с толщиной ,b кван- товая яма шириной a образована AlxGa1-xN, сле- ва и справа от барьеров сильнолегированный n AlxGa1-xN c концентрацией примесей 5 10 17 …10 18 см -3 и омическими контактами. Высоты потенциальных барьеров опре- деляются разрывом зоны проводимости гетеропе- рехода AlN/AlxGa1-xN с использованием правила Дингла [1]. Толщины слоев составляют 5a нм, b 1...3 нм. В этом случае в квантовой яме ока- зываются несколько энергетических уровней, положение которых зависит от эффективной массы электрона и ширины ямы. Полученные значения энергетических уровней для AlN/GaN следующие: 1E 0,0675 эВ; 2E 0,27 эВ; 3E 0,6075 эВ; 4E 1,08 эВ; 5E 1,6875 эВ. Расчитанная вольтамперная характеристика РТД AlN/GaN показана на рис. 2. Рис. 2. Вольтамперная характеристика РТД AlN/GaN c 5-ю резонансными уровнями в квантовой яме На фоне общего нарастания тока через структуру хорошо видны резонансные пики тока, соответствующие каждому из резонансных уров- ней. С увеличением номера энергетического уровня максимальный ток в пике растет и пре- вышает ток первого пика на несколько порядков (рис. 2). Это обусловлено меньшей высотой барьера для верхнего уровня в квантовой яме по сравнению с более глубокими уровнями, о чем свидетельствуют и коэффициенты прозрачности для различных уровней в квантовой яме. Резкое возрастание коэффициента прозрачности происходит при энергиях, соответствующих дискретным уровням в квантовой яме. Если для наиболее глубокого уровня коэффициент прозрачности D 10 -9 , то для верхнего уровня D 10 -2 , суммарный же коэффициент еще выше. С каждым пиком ВАХ связан участок с ОДП, который следует за участком роста тока, причем при толщинах барьера 2 нм первые мак- симумы проявляются слабо. С уменьшением толщины барьеров происходит возрастание об- щего тока через диод. Ток в максимумах вольт- амперной характеристики также возрастает, и первые максимумы становятся более заметными. При использовании гетеропары AlN/AlGaN число пиков тока достигает пяти с соответствую- щими участками ОДП. На рис. 3 приведены мак- О. В. Боцула и др. / Резонансно-туннельные диоды… _________________________________________________________________________________________________________________ 520 симальные значения токов в пиках ВАХ для РТД AlN/AlxGa1-xN. Из этих характеристик видно, что в пределах одной гетеропары с возрастанием доли галлия в материале, из которого создается яма, величины пиковых значений тока возрастают. Максимальные токи в пиках ВАХ для РТД с меньшим количеством уровней превышают мак- симальные токи в РТД с большим количеством уровней. Ток через первый уровень РТД AlN/Al0,4Ga0,6N превышает ток через первый уро- вень РТД AlN/GaN на два порядка. Это можно сказать и о других уровнях в квантовых ямах этих РТД. Рис. 3. Значения пиковых токов при различной доли Al в РТД на основе гетеропары AlN/AlxGa1-xN Аналогичный предыдущим анализ прове- ден и для РТД InxGa1-xN/InN. В рассматриваемой структуре параметры барьеров и ямы выбирались соответственно структуре AlN/AlGaN. Высота барьеров и значения энергетических уровней в яме отличны от предыдущего соединения (рис. 4.). Эффективная масса электрона изменяется в зави- симости от доли x в соединениях в пределах зна- чений 0,20÷0,11 для AlN и InN соответственно. 10000 100000 1000000 0,5 3 2 1 J, A/см 2 0,40,30,20 0,1 x Рис. 4. Значения пиковых токов при различной доли In в РТД на основе гетеропары InxGa1-xN/InN Исследование энергетических характери- стик РТД проводилось в предположении о том, что диоды работают в одноконтурном резонаторе и на них действует постоянное напряжение 0V и переменное напряжение 1V .sin)( 10 tVVtV (4) По ВАХ при каждом 0V определяется форма тока через диоды )(tJ , которая разлагает- ся в ряд Фурье, и определяется постоянная со- ставляющая тока через диод и амплитуда первой гармоники тока 1J . Рис. 5. ВАХ РТД на основе гетеропары GaN/InN, высота барьера 1,275 эВ Далее определяется мощность и КПД. При каждом значении напряжения 0V амплитуда 1V оптимизируется по максимальному КПД. Рассчитанные зависимости эффективно- сти генерации от напряжения смещения приве- дены на рис. 6 . Рис. 6. Зависимость эффективности генерации от напряжения смещения для РТД на основе AlN/GaN (сплошная линия), GaN/InN (прерывистая линия) Максимальные значения КПД на всех максимумах ВАХ наблюдаются при напряжени- ях, близких к напряжениям, соответствующим О. В. Боцула и др. / Резонансно-туннельные диоды… _________________________________________________________________________________________________________________ 521 максимальным токам РТД и участкам ОДП ВАХ. Провалы в зависимостях КПД от напряжения пи- тания на последнем и предпоследнем уровнях для РТД GaN/InN и на последнем уровне РТД GaN/InN обусловлен заходом переменной ампли- туды напряжения на два участка ОДП ВАХ РТД. Сравнивая характеристики РТД, можно отметить, что для РТД, у которых в квантовой яме существуют четыре или пять уровней, эффек- тивность генерации на всех уровнях выше, чем у РТД с меньшим количеством уровней. В рамках принятой нами модели это можно объяснить прежде всего влиянием высо- ты барьера, который определяет соотношения между механизмами переноса заряда (резонанс- ным туннелированием и надбаръерной эмисси- ей). Во всех рассмотренных РТД эффективность генерации имеет наибольшее значение на по- следнем участке ОДП. В РТД контрастность ВАХ во многом за- висит от доли нерезонансных составляющих тока, в данном случае от величины тока надбарьерной эмиссии. В РТД с высоким барьером эта состав- ляющая меньше, что в итоге сказывается на эф- фективности генерации. В то же время при высо- ких барьерах уширение верхних уровней может достигать значительной величины, что увеличи- вает долю туннелирующих через эти уровни электронов, и в некоторой степени приводит к снижению контрастности. Таким образом, для рассмотренных РТД можно определить оптимальное значение высоты барьера. Так, для AlN/AlxGa1-xN оптимальной является высота барьера 1,53 эВ. Аналогичные характеристики и пара- метры могут быть определены и для РТД AlxGa1-xN/GaN, GaN/InxGa1-xN. Быстродействие механизма проводимости ограничивается влия- нием присущих диоду емкости ,C сопротивления потерь sR (это сопротивление прилегающих к РТД областей) и ОДП G на каждом участке ОДП ВАХ. Активная и реактивная составляющие импеданса диода на каждом участке ОДП запи- сываются в виде [1] ; )( )()( )(Re 22 0 2 22 00 2 CVG RCVGVGR Z ss  (5) . )( )(Im 22 0 2 CVG C Z (6) В выражения входят ,C sR , и прово- димость ),( 0VG зависящая от приложенного на- пряжения 0V . В формулах записана проводи- мость со знаком минус для участков ВАХ с ОДП. Максимальные частоты генерации на каждом участке ОДП ВАХ определяются из вы- ражения . 2 1 2 max G R G C f s (7) Для РТД GaN/InN для каждого из участ- ков ОДП оценки дают следующие значения час- тот (концентрация носителей в прилегающих к барьерам областях 1810n cм -3 ; подвижность n 10 3 см 2 /(В с); длина прилегающих к РТД областей L 10 -5 cм): max1f 60 ГГц; max2f 180 ГГц; max3f 400 ГГц. Основными параметрами, влияющими на частотные свойства исследованных РТД, являют- ся концентрация, подвижность и длина приле- гающих к РТД областей. Если длину прилегаю- щих к РТД областей сделать 10 -6 см, то max3f будет находиться в ТГц диапазоне. В реальных РДТ из-за нерезонансного фона, неоднородности и неидентичности барье- ров, емкости, сопротивления потерь максималь- ные ОДП, эффективности генерации и предель- ные частоты генерации оказываются более низ- кими. Однако сравнение с характеристиками, по- лученными для других соединений с помощью использованной методики, позволяет говорить о перспективности использования рассматривае- мых РТД InxGa1-xN/InN и РТД AlN/AlxGa1-xN на частотах до 1 ТГц. Выводы. Проведенные исследования показывают, что диоды на основе нитридов обладают более высокими потенциальными барьерами по сравнению с другими ранее ис- следованными структурами. Высота барьеров может достигать 2,4 эВ. Используя пары AlN/AlxGa1-xN и GaN/InxGa1-xN, где доля x меняется от 0 до 0,5, можно получить РТД с 2, 3, 4, 5-ю уровнями в квантовой яме. Такие структуры имеют участки роста тока и следующие за ними участки ОДП, число которых соответствует числу уровней в квантовой яме. Величина тока в максимумах ВАХ уве- личивается с возрастанием номера энергетиче- ского уровня, причем при толщинах барьера 2 нм и более первые максимумы проявляются доволь- но слабо. Во всех рассматриваемых РТД наи- большие эффективности генерации и мощности соответствуют наивысшему энергетическому уровню в потенциальной яме РТД. Наблюдают- ся зоны генерации по напряжению, каждая из которых соответствует конкретному резонанс- ному уровню. Зоны генерации в рассмотренных РТД не перекрываются по напряжению. Мак- симальные частоты генерации зависят от отри- О. В. Боцула и др. / Резонансно-туннельные диоды… _________________________________________________________________________________________________________________ 522 цательной дифференциальной проводимости на каждом из участков ВАХ и соответствуют верхним уровням, а минимальные частоты – нижнему уровню в квантовой яме РТД. 1. Прохоров Э. Д. Квантово-размерные эффекты в твердо- тельных сверхвысокочастотных приборах: – Х.: Харь- ков. нац. ун-т им. В. Н. Каразина, 2005. – 220 с. 2. Maziar Farahmand, Carlo Garetto, Enrico Belloti et al. Моnte Carlo Simulation of Electron Transport in the 111- nitride wurtzite phase materials system: binaries and terna- ries // IEEE Transactions on electron devices. – 2001. – 48, No. 3. – P. 535-542. 3. Schulman J. N., De Los Santos H. J., Chow D. N. Physics- Based RTD current voltage equation // JEEE Elect. Device Letters. – 1996. – 17, No. 5. – P. 220-222. 4. Боцула О. В., Прохоров Э. Д. Особенности совместной работы резонансно-туннельного диода и диода Ганна // Радиофизика и электроника. – Харьков: Ин-т радиофизи- ки и электрон. НАН Украины. – 2002. – 7, № 3. – C. 527- 531. 5. Боцула О. В., Прохоров Э. Д. Совместная работа 2-х уровне- вого РТД и диода Ганна // Радиофизика и электроника. – Харьков: Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. – 2003. – 8, № 1. – C. 152-157. 6. Боцула О. В., Прохоров Э. Д., Суздальцев А. В. Резонанс- но-туннельные диоды на основе AlGaN/GaN // Вестн. Харьков. нац. ун-та им. В. Н. Каразина. Радиофизика и электроника. – 2007. – № 756. – C. 105-108. RESONANCE TUNNELLING DIODES ON ALN/ALxGA1-xN, GAN/INxGA1-xN О. V. Botsula, E. D. Prokhorov, I. P. Bezmal Resonance tunnelling diodes (RTD) on the base nitrides AlN, GaN, InN have being investigated. Сurrent-voltage characte- ristics of RTD with five energy levels were calculated. The cur- rent-voltage characteristics RTD was demonstrade to have five negative resistance region. The possible oscillation efficiencies for all negative resistance region was determined.The estimation of maximal oscillation frequency for each negative resistance region has been determined. Key words: resonance tunneling diodes, efficiency os- cillation, negative resistance. РЕЗОНАНСНО-ТУНЕЛЬНІ ДІОДИ НА ОСНОВІ НІТРИДІВ AlN/AlxGa1-xN, GaN/InxGa1-xN О. В. Боцула, Е. Д. Прохоров, І. П. Безмаль Розглядаються резонансно-тунельні діоди (РТД) на основі подвійних і потрійних сполук нітридів AlN, GaN, InN з великою кількістю енергетичних рівнів у квантових ямах. Розраховано вольтамперні характеристики резонансно- тунельних діодів із числом рівнів у квантовій ямі до п'яти. Показано, що вольтамперні характеристики РТД можуть мати до п'яти ділянок з негативною диференційною провідністю (НДП). Визначено можливі ефективності генерації на всіх ділянках НДП. Зроблено оцінки максимальных частот генера- ції на кожній ділянці НДП. Ключові слова: резонансно-тунельні діоди, ефек- тивність генерації, негативна диференційна провідність. Рукопись поступила 20 мая 2008 г.

Резонансно-туннельные диоды на основе нитридов AlN/AlxGa1-xN, GaN/InxGa1-xN

Репозитарії

Схожі ресурси