Технология изготовления GaAs-диодов Ганна для диапазона коротких миллиметровых длин волн
Разработанная технология позволила создать диоды Ганна, работающие на частоте до 80 ГГц с КПД до 4% и выходной мощностью 40 мВт.
Saved in:
| Date: | 2006 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2006
|
| Series: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/53248 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Технология изготовления GaAs-диодов Ганна для диапазона коротких миллиметровых длин волн / В.Н. Иванов, В.М. Ковтонюк, Ю.Е. Николаенко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2006. — № 5. — С. 5-7. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-53248 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-532482025-02-10T01:01:14Z Технология изготовления GaAs-диодов Ганна для диапазона коротких миллиметровых длин волн Технологія виготовлення GaAs-діодів Гана для діапазону коротких міліметрових довжин хвиль Physical-technological of producing GaAs Gunn diodes operating in the range of short millimeter wave lengths Иванов, В.Н. Ковтонюк, В.М. Николаенко, Ю.Е. Техника и технологии СВЧ Разработанная технология позволила создать диоды Ганна, работающие на частоте до 80 ГГц с КПД до 4% и выходной мощностью 40 мВт. Статья подготовлена в рамках украинской Государственной программы развития техники и технологий сверхвысоких частот на 2005-2009 годы. 2006 Article Технология изготовления GaAs-диодов Ганна для диапазона коротких миллиметровых длин волн / В.Н. Иванов, В.М. Ковтонюк, Ю.Е. Николаенко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2006. — № 5. — С. 5-7. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/53248 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре application/pdf Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Техника и технологии СВЧ Техника и технологии СВЧ |
| spellingShingle |
Техника и технологии СВЧ Техника и технологии СВЧ Иванов, В.Н. Ковтонюк, В.М. Николаенко, Ю.Е. Технология изготовления GaAs-диодов Ганна для диапазона коротких миллиметровых длин волн Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description |
Разработанная технология позволила создать диоды Ганна, работающие на частоте до 80 ГГц с КПД до 4% и выходной мощностью 40 мВт. |
| format |
Article |
| author |
Иванов, В.Н. Ковтонюк, В.М. Николаенко, Ю.Е. |
| author_facet |
Иванов, В.Н. Ковтонюк, В.М. Николаенко, Ю.Е. |
| author_sort |
Иванов, В.Н. |
| title |
Технология изготовления GaAs-диодов Ганна для диапазона коротких миллиметровых длин волн |
| title_short |
Технология изготовления GaAs-диодов Ганна для диапазона коротких миллиметровых длин волн |
| title_full |
Технология изготовления GaAs-диодов Ганна для диапазона коротких миллиметровых длин волн |
| title_fullStr |
Технология изготовления GaAs-диодов Ганна для диапазона коротких миллиметровых длин волн |
| title_full_unstemmed |
Технология изготовления GaAs-диодов Ганна для диапазона коротких миллиметровых длин волн |
| title_sort |
технология изготовления gaas-диодов ганна для диапазона коротких миллиметровых длин волн |
| publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| publishDate |
2006 |
| topic_facet |
Техника и технологии СВЧ |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/53248 |
| citation_txt |
Технология изготовления GaAs-диодов Ганна для диапазона коротких миллиметровых длин волн / В.Н. Иванов, В.М. Ковтонюк, Ю.Е. Николаенко // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2006. — № 5. — С. 5-7. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| series |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| work_keys_str_mv |
AT ivanovvn tehnologiâizgotovleniâgaasdiodovgannadlâdiapazonakorotkihmillimetrovyhdlinvoln AT kovtonûkvm tehnologiâizgotovleniâgaasdiodovgannadlâdiapazonakorotkihmillimetrovyhdlinvoln AT nikolaenkoûe tehnologiâizgotovleniâgaasdiodovgannadlâdiapazonakorotkihmillimetrovyhdlinvoln AT ivanovvn tehnologíâvigotovlennâgaasdíodívganadlâdíapazonukorotkihmílímetrovihdovžinhvilʹ AT kovtonûkvm tehnologíâvigotovlennâgaasdíodívganadlâdíapazonukorotkihmílímetrovihdovžinhvilʹ AT nikolaenkoûe tehnologíâvigotovlennâgaasdíodívganadlâdíapazonukorotkihmílímetrovihdovžinhvilʹ AT ivanovvn physicaltechnologicalofproducinggaasgunndiodesoperatingintherangeofshortmillimeterwavelengths AT kovtonûkvm physicaltechnologicalofproducinggaasgunndiodesoperatingintherangeofshortmillimeterwavelengths AT nikolaenkoûe physicaltechnologicalofproducinggaasgunndiodesoperatingintherangeofshortmillimeterwavelengths |
| first_indexed |
2025-12-02T09:17:03Z |
| last_indexed |
2025-12-02T09:17:03Z |
| _version_ |
1850387488912179200 |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 5
5
ÒÅÕÍÈÊÀ È ÒÅÕÍÎËÎÃÈÈ ÑÂ×
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
12.12 2005 ã.
Îïïîíåíò ä. ò. í. Ð. Â. ÊÎÍÀÊÎÂÀ
(ÈÔÏ èì. Â. Å. Ëàøêàð¸âà, ã. Êèåâ)
Ðàçðàáîòàííàÿ òåõíîëîãèÿ ïîçâîëèëà
ñîçäàòü äèîäû Ãàííà, ðàáîòàþùèå íà
÷àñòîòå äî 80 ÃÃö ñ ÊÏÄ äî 4% è âû-
õîäíîé ìîùíîñòüþ 40 ìÂò.
Äèîäû Ãàííà, âûïîëíåííûå èç ýïèòàêñèàëüíûõ
ñòðóêòóð GaAs òèïà n+�n�n+, ïðè ðàáîòå â êîðîòêî-
âîëíîâîé ÷àñòè ìèëëèìåòðîâîãî äèàïàçîíà äëèí âîëí
èìåþò, âî-ïåðâûõ, íèçêóþ ýôôåêòèâíîñòü ïðåîáðà-
çîâàíèÿ ïîñòîÿííîé ìîùíîñòè â ÑÂ×-ìîùíîñòü
(äîëè ïðîöåíòà) è, âî-âòîðûõ, îãðàíè÷åíèå óñòîé÷è-
âîé ãåíåðàöèè íà îñíîâíîé ãàðìîíèêå 60 ÃÃö. Ïðè-
÷èíà â òîì, ÷òî äîìåí çàðîæäàåòñÿ â ïðîëåòíîé îá-
ëàñòè íà íåêîòîðîì ðàññòîÿíèè îò êàòîäà. Ýòî ðàñ-
ñòîÿíèå îïðåäåëÿåòñÿ äëèíîé ïðîëåòà ýëåêòðîíà â àê-
òèâíîé îáëàñòè, íà êîòîðîé îí ïðèîáðåòàåò ýíåðãèþ
ïîðÿäêà 0,3 ýÂ, è ëåæèò â ïðåäåëàõ îò 0,5 äî 0,8 ìêì,
÷òî óæå ñðàâíèìî ñ äëèíîé ñëîÿ ïðîëåòà äîìåíà (n-
ñëîÿ) 1�1,6 ìêì.
Äëÿ óëó÷øåíèÿ õàðàêòåðèñòèê äèîäîâ Ãàííà â
êîðîòêîâîëíîâîì äèàïàçîíå äëèí âîëí áûëî ïðåä-
ëîæåíî ñîçäàòü íà êàòîäíîì êîíòàêòå ýíåðãåòè÷å-
ñêèé áàðüåð, êîòîðûé ñïîñîáñòâîâàë áû óâåëè÷åíèþ
ýíåðãèè ýëåêòðîíîâ äî 0,3 ý íà î÷åíü êîðîòêîì ðàñ-
ñòîÿíèè. Ýòà òåõíèêà èçâåñòíà êàê èíæåêöèÿ ãîðÿ÷èõ
ýëåêòðîíîâ. (Èìååòñÿ ðÿä ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ñòðóê-
òóð, êîòîðûå ìîæíî èñïîëüçîâàòü â êà÷åñòâå èíæåê-
òîðîâ. Îíè âêëþ÷àþò â ñåáÿ ãðàäèåíòíûå òðîéíûå
ñîåäèíåíèÿ AlGaAs, ïëîñêèå ëåãèðîâàííûå áàðüåðû,
äâóãîðáûå áàðüåðû, áàðüåðû Øîòòêè.)
Ïðîñòàÿ êîíñòðóêöèÿ êàòîäíîãî êîíòàêòà ñ èíæåê-
òèðóþùèì áàðüåðîì íå áóäåò ýôôåêòèâíîé, ïîñêîëüêó
êðèòè÷åñêîå ïîëå (áîëåå 106 Â/ñì), ãåíåðèðóåìîå
ïðÿìûì ñìåùåíèåì, ôîðìèðóåò ñëîé îáåäíåíèÿ â
îáëàñòè ïåðåíîñà äëèíîé ïîðÿäêà 160 íì. Ãîðÿ÷èå
ýëåêòðîíû áóäóò òåðÿòü ÷àñòü ýíåðãèè ïðè ïåðåñå÷å-
íèè èíæåêòîðà è ñëîÿ îáåäíåíèÿ.
Çíà÷èòåëüíîå óìåíüøåíèå òîëùèíû ñëîÿ îáåäíå-
íèÿ äîñòèãàåòñÿ ðàçìåùåíèåì âûñîêîëåãèðîâàííîãî
n+-ñëîÿ ìåæäó ðåçêîé ãðàíèöåé èíæåêòîðà è îáëàñ-
òüþ ïðîëåòà. Ïîñêîëüêó òîëùèíó n+-ñëîÿ ôîðìèðó-
þò çíà÷èòåëüíî ìåíüøåé, ÷åì äëèíà ñâîáîäíîãî ïðî-
áåãà ýëåêòðîíîâ, òî áîëüøèíñòâî ãîðÿ÷èõ ýëåêòðî-
íîâ áóäóò ïðîõîäèòü åå áåç êàêèõ-ëèáî ïîòåðü ýíåðãèè.
Ãðóïïû AT & Bell Labs (ÑØÀ) è GEC Research
(ÑØÀ) [1] èññëåäîâàëè â êà÷åñòâå èíæåêòîðà ãîðÿ-
÷èõ ýëåêòðîíîâ ñëîè AlGaAs. Çäåñü ýíåðãèÿ èíæåê-
ÒÅÕÍÎËÎÃÈß ÈÇÃÎÒÎÂËÅÍÈß GaAs-ÄÈÎÄÎÂ ÃÀÍÍÀ
ÄËß ÄÈÀÏÀÇÎÍÀ
ÊÎÐÎÒÊÈÕ ÌÈËËÈÌÅÒÐÎÂÛÕ ÄËÈÍ ÂÎËÍ
Â. Í. ÈÂÀÍÎÂ, Â. Ì. ÊÎÂÒÎÍÞÊ, ê. ò. í. Þ. Å. ÍÈÊÎËÀÅÍÊÎ
Óêðàèíà, ã. Êèåâ, ÍÈÈ �Îðèîí�
E mail: ivan@tsua.net, nikol@industry.gov.ua
òèðóþùèõ ýëåêòðîíîâ ðàâíà ðàçíîñòè ýíåðãèé äíà çîí
ïðîâîäèìîñòè ìåæäó GaAs è AlGaAs; îáû÷íî îíà
ðàâíà 200�300 ìý è çàâèñèò îò êîëè÷åñòâà Al.
Êîíñòðóêöèÿ êàòîäíîãî êîíòàêòà ïðåäñòàâëÿëà ñî-
áîé ñëîé íåëåãèðîâàííîãî AlõGa1�õAs ñ ëèíåéíûì
ãðàäèåíòîì õ, êîòîðûé óâåëè÷èâàëñÿ îò 0 äî 0,3.
Ýëåêòðîíû ÷åðåç òàêîé áàðüåð èíæåêòèðóþòñÿ ñ ýíåð-
ãèåé ïîðÿäêà 0,25 ýÂ, áëèçêîé ê ýíåðãèè ðàññåÿíèÿ â
L-äîëèíó. Òîëùèíà èíæåêòèðóþùåãî ñëîÿ ñîñòàâëÿ-
ëà 50 íì. Ìåæäó èíæåêòèðóþùèì ñëîåì è ïðîëåò-
íîé îáëàñòüþ âûðàùèâàëñÿ n+-ñëîé ñ êîíöåíòðàöèåé
íîñèòåëåé áîëåå 1018 ñì�3 è òîëùèíîé 5 íì.
Èçãîòîâëåííûå äèîäû Ãàííà ñ òàêèì êàòîäíûì
êîíòàêòîì îáåñïå÷èâàëè íà îñíîâíîé ãàðìîíèêå
90 ÃÃö ÊÏÄ ïîðÿäêà 4% è âûõîäíóþ ìîùíîñòü 80 ìÂò,
à íà ÷àñòîòå 94 ÃÃö � ÊÏÄ 2,4% è âûõîäíóþ ìîù-
íîñòü 58 ìÂò.
Îäíèì èç íåäîñòàòêîâ ýòèõ äèîäîâ ÿâëÿåòñÿ èõ
îòíîñèòåëüíî âûñîêàÿ ñòîèìîñòü âñëåäñòâèå ïðèìå-
íåíèÿ äîðîãèõ èñõîäíûõ ìàòåðèàëîâ.
 ÍÈÈ «Îðèîí» ðàçðàáîòàíà áîëåå ïåðñïåêòèâíàÿ
òåõíîëîãèÿ ïîëó÷åíèÿ äèîäîâ Ãàííà èç GaAs (ñ êà-
òîäíûì êîíòàêòîì èíæåêöèè ãîðÿ÷èõ ýëåêòðîíîâ íà
îñíîâå AuGe�TiB2�Au ê ýïèòàêñèàëüíîé ñòðóêòóðå
òèïà n�n+), ðàáîòàþùèõ â äèàïàçîíå ÷àñòîò îò 60 äî
80 ÃÃö.
Îñîáåííîñòÿìè òåõíîëîãèè ÿâëÿþòñÿ:
� ôîðìèðîâàíèå êîíòàêòà Au�Ge�TiB2�Au ñ èí-
æåêöèåé ãîðÿ÷èõ ýëåêòðîíîâ;
� èçãîòîâëåíèå êðèñòàëëîâ ïî ãðóïïîâîé òåõíî-
ëîãèè;
� êîðïóñèðîâàíèå â ìåòàëëîêâàðöåâûé êîðïóñ;
� êîíòðîëü ÑÂ×-ïàðàìåòðîâ äèîäà.
Ôîðìèðîâàíèå êîíòàêòà ñ èíæåêöèåé ãîðÿ÷èõ
ýëåêòðîíîâ. Ìíîãîñëîéíûé êîíòàêò Au�Ge�TiB2�Au
ôîðìèðîâàëñÿ íà ïîâåðõíîñòü ýïèòàêñèàëüíîé ñòðóê-
òóðû GaAs òèïà n�n+ c êîíöåíòðàöèåé íîñèòåëåé îò
3⋅1015 äî 1⋅1016 ñì�3. Êîíòàêòû íàíîñèëèñü ìåòîäîì
ìàãíåòðîííîãî ðàñïûëåíèÿ, ïîñëîéíî, â îäíîì òåõ-
íîëîãè÷åñêîì öèêëå áåç íàðóøåíèÿ âàêóóìà. Óñòà-
íîâêà, â êîòîðîé íàíîñèëñÿ êîíòàêò, ïðåäñòàâëÿëà
ñîáîé ìîäåðíèçèðîâàííóþ óñòàíîâêó ÓÂÍ-75Ð ñ
áåçìàñëÿíîé îòêà÷êîé. Ñëîè, ôîðìèðóþùèå êîíòàêò,
íàíîñèëèñü â àòìîñôåðå àðãîíà ïðè äàâëåíèè
3⋅10�3 ìì ðò. ñò.
Èññëåäîâàíèÿ çàâèñèìîñòè ïàðàìåòðîâ êîíòàêòà
è åãî ìîðôîëîãèè ïîêàçàëè, ÷òî îïòèìàëüíûå ðåçóëü-
6
ÒÅÕÍÈÊÀ È ÒÅÕÍÎËÎÃÈÈ ÑÂ×
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 5
òàòû ïîëó÷àþòñÿ ïðè òîëùèíå ñëîåâ 0,18 ìêì çîëîòà,
0,03 ìêì ãåðìàíèÿ, 0,1 ìêì äèáîðèäà òèòàíà è 0,2 ìêì
çîëîòà, ôîðìèðóåìûõ òåðìè÷åñêîé îáðàáîòêîé â âî-
äîðîäå ïðè òåìïåðàòóðå ïîðÿäêà 500°Ñ. Îæå-ñïåêò-
ðîìåòðèÿ ïîêàçûâàåò, ÷òî ñëîé TiB2 ÿâëÿåòñÿ ïðåêðàñ-
íûì äèôôóçèîííûì áàðüåðîì äëÿ Au, Ge, Ga è As
âïëîòü äî 600°Ñ [2, 3].
Âîëüò-àìïåðíûå õàðàêòåðèñòèêè ïðè íàïðÿæåíèÿõ
ñìåùåíèÿ íèæå ïîðîãîâîãî ëèíåéíû è ñèììåòðè÷íû
â îáëàñòè òåìïåðàòóð îò +100°Ñ äî �100°Ñ. Îòêëîíå-
íèå îò ñèììåòðè÷íîñòè íàáëþäàåòñÿ ïðè òåìïåðàòó-
ðàõ íèæå �100°Ñ. Ïî òåìïåðàòóðíûì çàâèñèìîñòÿì
ñîïðîòèâëåíèÿ îïðåäåëÿëàñü âûñîòà áàðüåðà êîíòàê-
òà. Îíà íàõîäèëàñü â ïðåäåëàõ 0,24�0,26 ýÂ.
Èçãîòîâëåíèå êðèñòàëëîâ. Â îñíîâó èçãîòîâëå-
íèÿ êðèñòàëëîâ áûëà ïîëîæåíà ãðóïïîâàÿ òåõíîëî-
ãèÿ èçãîòîâëåíèÿ ìåçàñòðóêòóð ñ èíòåãðàëüíûì çî-
ëîòûì òåïëîîòâîäîì ñî ñòîðîíû êàòîäíîãî êîíòàêòà
[4]. Êðèñòàëëû èçãîòàâëèâàëèñü èç ýïèòàêñèàëüíûõ
ñòðóêòóð àðñåíèäà ãàëëèÿ òèïà n�ná
+�n++. Êîíöåíòðà-
öèÿ íîñèòåëåé â n-ñëîå ðàâíÿëàñü (0,8�1)⋅1016 ñì�3, òîë-
ùèíà n-ñëîÿ ñîñòàâëÿëà 1,5�2 ìêì.
Íà ïîâåðõíîñòè n-ñòîðîíû ýïèòàêñèàëüíîé ñòðóê-
òóðû ôîðìèðîâàëñÿ ìíîãîñëîéíûé êîíòàêò AuGe�
TiB2�Au è çàòåì ãàëüâàíè÷åñêè ñåëåêòèâíî îñàæäàë-
ñÿ ñëîé çîëîòà òîëùèíîé ïîðÿäêà 60 ìêì è äèàìåò-
ðîì êàæäîãî ýëåìåíòà 400 ìêì. Ñî ñòîðîíû n++-ñëîÿ
ïðîâîäèëîñü õèìèêî-äèíàìè÷åñêîå òðàâëåíèå ïëàñ-
òèíû â òðàâèòåëå NH4OH�H2O2�H2O äî òîëùèíû ïî-
ðÿäêà 20 ìêì. Çàòåì ôîðìèðîâàëñÿ îìè÷åñêèé êîí-
òàêò AuGe�TiB2�Au.
Ìåòîäîì ôîòîëèòîãðàôèè èçãîòîâëÿëèñü ìåçà-
ñòðóêòóðû äèàìåòðîì ïîðÿäêà 80 ìêì. Íà ðèñ. 1 ïðè-
âåäåíà ôîòîãðàôèÿ ìàòðèöû ñ ìåçàñòðóêòóðàìè.
Ïîñëå èçãîòîâëåíèÿ ìàòðèöû íà ïðèáîðå Ë2-56
ñíèìàëèñü âîëüò-àìïåðíûå õàðàêòåðèñòèêè, ïî êîòî-
ðûì îïðåäåëÿëèñü ïîðîãîâûå íàïðÿæåíèÿ è ïîðîãî-
âûå òîêè. Äëÿ äèîäîâ, ðàáîòàþùèõ â äèàïàçîíå 60 �
80 ÃÃö, îòáèðàëèñü ïëàñòèíû ñ ìåçàñòðóêòóðàìè, ó
êîòîðûõ ïîðîãîâîå íàïðÿæåíèå íàõîäèëîñü â îáëàñ-
òè 0,8�1,2 Â. Ïîðîãîâûé òîê ïîäãîíÿëñÿ òðàâëåíè-
åì ìåçàñòðóêòóð äî çíà÷åíèÿ íå ìåíåå 0,8 À. Çàòåì èç
ìàòðèöû âûðóáàëèñü êðèñòàëëû, êîòîðûå ìîíòèðî-
âàëèñü â êîðïóñ.
Èçãîòîâëåíèå êîðïóñà è ñáîðêà äèîäà. Äëÿ äî-
ñòèæåíèÿ ðàáî÷åé ÷àñòîòû äèîäîâ Ãàííà íåîáõîäè-
ìî, ÷òîáû ðåçîíàíñíàÿ ÷àñòîòà êîðïóñà ïðåâîñõîäè-
ëà ðàáî÷óþ ÷àñòîòó äèîäà, ïî êðàéíåé ìåðå, íà íå-
ñêîëüêî äåñÿòêîâ ÃÃö. Ïîýòîìó ìîíòàæ êðèñòàëëà ïðî-
èçâîäèëñÿ â ìåòàëëîêâàðöåâûé êîðïóñ.  êà÷åñòâå äè-
ýëåêòðèêà êîðïóñà èñïîëüçîâàëèñü êâàðöåâûå ñòîëáè-
êè ðàçìåðàìè 0,5×0,3×0,5 ìì, ìåòàëëèçèðîâàííûå ñ
äâóõ ñòîðîí (0,5×0,3 ìì). Ýòè ñòîëáèêè ïðèâàðèâà-
ëèñü ïî 4 øò. ìåòîäîì òåðìîêîìïðåññèè ê çîëîòûì
øàéáàì äèàìåòðîì 1,2 ìì è òîëùèíîé 0,02 ìì. Âíåø-
íèé âèä êâàðöåâîé âòóëêè ïðåäñòàâëåí íà ðèñ. 2.
Êâàðöåâàÿ âòóëêà ïðèâàðèâàëàñü ê ìåäíîìó îñ-
íîâàíèþ, ïîêðûòîìó ñëîåì çîëîòà òîëùèíîé 3 ìêì.
Êðèñòàëë ñ çîëîòûì òåïëîîòâîäîì ìîíòèðîâàëñÿ â
êîðïóñ ïðè ïîìîùè ïàéêè çîëîòîãåðìàíèåâûì ïðè-
ïîåì. Âåðõíèé êîíòàêò êðèñòàëëà ñîåäèíÿëñÿ ñ âåðõ-
íèì êîíòàêòîì ìåòàëëîêâàðöåâîé âòóëêè êðåñòîîá-
ðàçíûì âûâîäîì. Ïîñëå ýòîãî ïðîèçâîäèëîñü èçìå-
ðåíèå ïîðîãîâîãî òîêà Iïîð êðèñòàëëà è äîïîëíèòåëü-
íûì òðàâëåíèåì ìåçàñòðóêòóðû äîñòèãàëîñü ïîëó÷å-
íèå Iïîð=0,5 À, çàòåì äèîä çàêðûâàëè êðûøêîé.
Èçìåðåíèå ÑÂ×-õàðàêòåðèñòèê äèîäîâ. Èç-
ìåðåíèÿ ÑÂ×-õàðàêòåðèñòèê äèîäîâ ïðîèçâîäèëèñü
íà ñòåíäå, áëîê-ñõåìà êîòîðîãî ïðèâåäåíà íà ðèñ. 3,
â èçìåðèòåëüíîé êàìåðå. Èçìåðèòåëüíàÿ êàìåðà ïðåä-
ñòàâëÿëà ñîáîé îòðåçîê âîëíîâîäà ñå÷åíèåì 1,8×3,6 ìì,
çàêîðî÷åííûé ñ îäíîé ñòîðîíû ïîäâèæíûì ïîðø-
íåì. Ïèòàíèå äèîäà îñóùåñòâëÿëîñü ÷åðåç ôèëüòð
íèçêèõ ÷àñòîò. Íàñòðîéêà äèîäà íà îïðåäåëåííóþ ÷à-
ñòîòó è ìàêñèìàëüíóþ ìîùíîñòü ïðîèçâîäèëàñü ïå-
ðåìåùåíèåì ïîðøíÿ è ïåðåìåùåíèåì äèîäà ïî âû-
ñîòå âîëíîâîäà.
Íà ðèñ. 4 ïðåäñòàâëåíû òèïè÷íûå çàâèñèìîñòè
ìîùíîñòè äèîäà Ð îò ÷àñòîòû F è òåìïåðàòóðû èçìå-
ðèòåëüíîãî ãåíåðàòîðà Ò. Ìàêñèìàëüíûé ïåðåïàä
Ðèñ. 1. Ìàòðèöà ñ ìåçàñòðóêòó-
ðàìè
Ðèñ. 2. Êâàðöåâàÿ âòóëêà
Ðèñ. 3. Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà èçìåðåíèÿ ÑÂ×-ïàðàìåòðîâ
äèîäîâ:
1 � èñòî÷íèê ïèòàíèÿ 13ÐÐ-30-30-004; 2 � âîëüòàìïåðìåòð
Ì2038; 3 � âîëüòìåòð Â7-40; 4 � ãåíåðàòîð äëÿ èçìåðåíèÿ
ïàðàìåòðîâ äèîäîâ; 5 � âîëíîâîäíûé òðàêò; 6 � ïðåîáðàçîâà-
òåëü ïðèåìíûé ÏÏ-13; 7 � èçìåðèòåëü ìîùíîñòè Ì3-75; 8 �
àíàëèçàòîð ñïåêòðà Ñ4-27; 9 � ÷àñòîòîìåð ýëåêòðîííûé ×3-66
1 3
2 4 5
7
6
9
8
Ðèñ. 4. Òèïè÷íàÿ çàâèñèìîñòü âûõîäíîé ìîùíîñòè
äèîäà îò ÷àñòîòû:
1 � ïðè T= � 50°Ñ; 2 � ïðè íîðìàëüíûõ êëèìàòè÷åñêèõ
óñëîâèÿõ; 3 � ïðè T=+60°Ñ
Ð, ìÂò
48
40
32
24
60 65 70 75 F, ÃÃö
3
2
1
∅1,2
0,
5
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006
7
ÑÂ×-ÒÅÕÍÈÊÀ
ìîùíîñòè â äèàïàçîíå òåìïåðàòóð îò +60°Ñ äî �50°Ñ
íå ïðåâûøàë 40%. Ìàêñèìàëüíàÿ ìîùíîñòü äèîäîâ
íà ÷àñòîòå 80 ÃÃö ðàâíÿëàñü 42 ìÂò ïðè ýôôåêòèâíî-
ñòè ïîðÿäêà 4%. Äèîäû ñòàáèëüíî çàïóñêàëèñü ïðè
òåìïåðàòóðå �70°Ñ.
Ðàçðàáîòàííàÿ òåõíîëîãèÿ èçãîòîâëåíèÿ êîðïóñîâ
äèîäîâ ñ êâàðöåâûìè âòóëêàìè ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü
åìêîñòü êîðïóñà 0,04 ïÔ, îáåñïå÷èâàþùóþ ðåçîíàí-
ñíóþ ÷àñòîòó êîðïóñà äèîäà âûøå 150 ÃÃö.
***
Òàêèì îáðàçîì, ïîäòâåðæäåíî, ÷òî ìíîãîñëîéíàÿ
ñèñòåìà Au�Ge�TiB2�Au ñ òîëùèíàìè 0,18�
0,03�0,1�0,2 ìêì ôîðìèðóåò ê àðñåíèäó ãàëëèÿ n-
òèïà ñ êîíöåíòðàöèåé íîñèòåëåé (0,3�1)1016 ñì�3 êîí-
òàêò ñ áàðüåðîì âûñîòîé 0,24�0,26 ýÂ.
Èñïîëüçîâàíèå ãðóïïîâîé òåõíîëîãèè èçãîòîâëå-
íèÿ êðèñòàëëîâ ìåçàñòðóêòóð è êîðïóñèðîâàíèÿ â ìå-
òàëëîêâàðöåâûé êîðïóñ ïîçâîëèëè ñîçäàòü äèîäû
Ãàííà ñ êàòîäíûì êîíòàêòîì èç Au�Ge�TiB2�Au,
ðàáîòàþùèå â ÷àñòîòíîì äèàïàçîíå 60�80 ÃÃö íà
îñíîâíîé ãàðìîíèêå ñ ÊÏÄ ïîðÿäêà 4% è âûõîäíîé
ìîùíîñòüþ 40 ìÂò.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Spooner H., Couch N. R. Advances in hot electron injector
Gunn // GEC J. Res.� 1989.� Vol. 7, N 1.� P 34�45.
2. Ïàò. 8493 Óêðà¿íè. Íàï³âïðîâ³äíèêîâèé íàäâèñîêî÷àñòîò-
íèé ä³îä Ãàííà ç àðñåí³äó ãàë³þ / Â. Ì. ²âàíîâ, Â. Ì. Êîâòîíþê,
Þ. ª. ͳêîëàºíêî.� 2005.� Áþë. ¹ 8.
3. Ìèëåíèí Â. Â., Êîíàêîâà Ð. Â., Èâàíîâ Â. Í. è äð. Îñîáåí-
íîñòè ôîðìèðîâàíèÿ è òåðìîñòàáèëüíîñòü ìíîãîñëîéíûõ íåâûï-
ðÿìëÿþùèõ êîíòàêòîâ ê n-GaAs ñ àíòèäèôôóçèîííûì áàðüåðîì
íà îñíîâå TiBx è Mo // Æóðíàë òåõíè÷åñêîé ôèçèêè.� 2000þ�
Ò. 70, âûï. 11.� Ñ. 80�85.
4. ßöóíåíêî À. Ã., Êîâòîíþê Â. Ì., Èâàíîâ Â. Í., Íèêîëàåíêî
Þ. Å. Ñëàáîòî÷íûå äèîäû Ãàííà íà îñíîâå àðñåíèäà ãàëëèÿ äëÿ
ÊÂ×-àïïàðàòîâ // Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé
àïïàðàòóðåþ� 2005.� ¹ 3.� Ñ. 46�48.
|