Эффективность генерации планарных диодов n⁺−n−n⁺ c туннельными границами
Рассматриваются диоды n⁺−n−n⁺ с туннельными или резонансно-туннельными боковыми границами. Одной боковой границей такого диода является полуизолирующая
 подложка GaAs, на которой выращен n-слой. На противоположной боковой границе может располагаться туннельная или резонансно-туннельная грани...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2014 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2014
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87148 |
| 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: | Эффективность генерации планарных диодов n⁺−n−n⁺ c туннельными границами / Э.Д. Прохоров, О.В. Боцула, О.А. Реутина // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2014. — № 3. — С. 82-89. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860049493392621568 |
|---|---|
| author | Прохоров, Э.Д. Боцула, О.В. Реутина, О.А. |
| author_facet | Прохоров, Э.Д. Боцула, О.В. Реутина, О.А. |
| citation_txt | Эффективность генерации планарных диодов n⁺−n−n⁺ c туннельными границами / Э.Д. Прохоров, О.В. Боцула, О.А. Реутина // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2014. — № 3. — С. 82-89. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Рассматриваются диоды n⁺−n−n⁺ с туннельными или резонансно-туннельными боковыми границами. Одной боковой границей такого диода является полуизолирующая
подложка GaAs, на которой выращен n-слой. На противоположной боковой границе может располагаться туннельная или резонансно-туннельная граница конечной протяженности. Исследуются вольт-амперные и энергетические характеристики таких диодов в широком диапазоне частот мм-диапазона. Показано, что диоды n⁺−n−n⁺ с туннельными или резонансно-туннельными боковыми границами обладают отрицательной дифференциальной проводимостью в широком диапазоне частот мм-диапазона и могут быть использованы для генерации и усиления. Продемонстрировано, как влияет местоположение и протяженность боковых границ на энергетические и частотные характеристики диода.
Розглядаються дiоди n⁺−n−n⁺ з тунельними або резонансно-тунельними бiчними межами. Однiєю бiчною межею такого дiода є напiвiзолююча пiдкладка GaAs, на якiй вирощений n-шар. На протилежнiй бiчнiй межi може розташовуватися тунельна або резонансно-тунельна межа кiнцевої протяжностi. Дослiджуються вольт-ампернi та енергетичнi характеристики таких дiодiв у широкому дiапазонi частот мм-дiапазону. Показано, що дiоди
n⁺−n−n⁺ з тунельними або резонансно-тунельними бiчними межами мають негативну
диференцiальну провiднiсть у широкому дiапазонi частот мм-дiапазону i можуть бути використанi для генерацiї та посилення. Показано також, як впливає мiсце розташування i протяжнiсть бiчних меж на енергетичнi та частотнi характеристики дiода.
Diodes n⁺−n−n⁺ with tunnel or resonant-tunneling lateral boundaries are considered. One side of
the boundary of such a diode is a semiinsulating substrate of GaAs, which is grown on the n-layer.
Tunneling or resonant-tunneling boundary of finite extent can be located on the opposite side of the
boundary. The current-voltage curve and the power characteristics of such diodes are investigated in
the mm wide frequency range. It is shown that diodes n⁺−n−n⁺ with tunnel or resonant tunneling
lateral boundaries have a negative differential conductance over a wide frequency band and can
be used for the generation and the amplification. The effects of the location and the extent of the
lateral boundaries on the energy and frequency characteristics of a diode are studied.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:59:04Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 621.382.2
Э.Д. Прохоров, О. В. Боцула, О. А. Реутина
Эффективность генерации планарных диодов
n
+
−n−n
+ c туннельными границами
(Представлено академиком НАН Украины В.М. Яковенко)
Рассматриваются диоды n+
−n−n+ с туннельными или резонансно-туннельными бо-
ковыми границами. Одной боковой границей такого диода является полуизолирующая
подложка GaAs, на которой выращен n-слой. На противоположной боковой границе мо-
жет располагаться туннельная или резонансно-туннельная граница конечной протя-
женности. Исследуются вольт-амперные и энергетические характеристики таких ди-
одов в широком диапазоне частот мм-диапазона. Показано, что диоды n+
−n−n+ с тун-
нельными или резонансно-туннельными боковыми границами обладают отрицательной
дифференциальной проводимостью в широком диапазоне частот мм-диапазона и могут
быть использованы для генерации и усиления. Продемонтрировано, как влияет место-
положение и протяженность боковых границ на энергетические и частотные характе-
ристики диода.
Принцип работы диодов с туннельными (ТГ) и резонансно-туннельными границами (РТГ)
в “сэндвич”- и планарном вариантах изложен в работе [1]. Энергетические и частотные
характеристики диодов в “сэндвич”-варианте достаточно полно исследованы, в том числе
с учетом междолинного переноса электронов [2]. Планарный вариант диода с боковыми гра-
ницами изучен в меньшей мере. Конфигурации планарных диодов довольно сложные, рас-
пределения электрических полей и токов в структурах двумерные. Это осложняет точное
описание как параметров диодов, так и их вольт-амперных и частотных характеристик.
Рассматриваемая структура диода показана на рис. 1. Внешнее напряжение U0 прикла-
дывается между анодом и катодом (А–К). Боковая граница представляет собой туннельный
диод, включенный в прямом направлении, или резонансно-туннельный диод. Боковая гра-
ница электрически соединена с анодом. При увеличении напряжения на структуре растут
ток через А–К и ток через боковую границу. Когда ток через боковую границу достигнет
максимума и начнет уменьшаться, то уменьшается и ток через всю структуру. В результате
вольт-амперная характеристика (ВАХ) будет обладать участком отрицательной дифферен-
циальной проводимости (ОДП) и такая структура может быть использована для генерации
и усиления. В планарной структуре боковая граница может быть малой по протяженности
по сравнению с длиной канала и может быть сравнима с длиной канала А–К. В любом слу-
чае различные точки границы будут находиться под разными потенциалами, и через них
будут протекать разные токи. Суммарная ВАХ будет определяться всеми точками боковой
границы.
Целью настоящей работы является исследование вольт-амперных характеристик и эф-
фективности генерации планарного диода с боковыми границами конечных размеров.
Диод с боковой ТГ ограниченной протяженности. Планарный вариант диода,
выполненного на эпитаксиальной пленке n-GaAs, выращенной на полуизолирующей под-
ложке, и его эквивалентная схема показаны на рис. 1, б. Схема упрощенная, но позволяю-
щая оценить основные соотношения между напряжениями и токами в планарной структуре.
© Э. Д. Прохоров, О.В. Боцула, О.А. Реутина, 2014
82 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №3
Рис. 1. Планарная структура диода (a) и ее эквивалентная схема для одной боковой границы (б ) и двух
боковых границ (в)
Упрощение заключается в том, что ТГ с такими же параметрами, как в “сэндвич”-вариан-
те [3, 4], подключается в сечение канала, показанное штриховыми линиями на рис. 1 (двух-
мерная задача переходит в одномерную). ТГ может быть соединена с любой точкой на
длине канала (штрихи на рис. 1, а), и сопротивление канала R2 от этой точки до катода l2
может меняться от долей до единиц Ом.
Для одной ТГ эквивалентная схема структуры (рис. 1, б ) представляет собой проводи-
мость ТГ, параллельно которой включена емкость ТГ — C и часть канала R1. Последо-
вательно с ними включена часть канала R2 между ТГ и катодом. Ток проводимости ТГ
IТГ(U) может быть записан точно [5, 6] или в виде следующей аппроксимации [7, 8]:
IТГ(U) = Imax
U
Umax
exp
(
1−
U
Umax
)
+ Imin exp(A(U − Umin)) + Is exp
(
b
eU
kT
− 1
)
, (1)
где Imax — максимальный туннельный ток через диод при напряжении Umax; Imin — ми-
нимальный ток через диод при напряжении Umin; A — постоянная, характерная для кон-
кретного полупроводникового материала; b — показатель роста диффузионного тока через
переход; IS — ток насыщения туннельного перехода без учета туннелирования (здесь U —
напряжение на ТГ, емкости и R1).
Зависимость тока через структуру I0(U0) от напряжения на структуре U0 запишется
в виде
I0(U0) =
U0 − I0R2
R1
+ IТГ(U0 − I0(U0)R2) + (U0 − I0(U0)R2)
1
ZC
. (2)
Здесь первое слагаемое — ток через сопротивление R1, второе — ток ТГ, третье — емкостный
ток.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №3 83
Решая трансцендентное уравнения (2), находим ВАХ структуры в планарном варианте
при постоянном R2. По ВАХ определяются максимальная ОДП и эффективность генерации
(КПД).
Материалом канала могут быть полупроводники, которые обладают нелинейной зави-
симостью скорость–поле υ(E), поэтому и сопротивления канала будут зависеть от поля
в канале. Во всем канале R = R1 + R2 на основе GaAs дрейфовая скорость электронов
имеет вид [7, 8]
υ
(
U
l
)
=
µn(U/l) + vS(U/Up)
4
1 + (U/Up)4
, (3)
где νS — дрейфовая скорость насыщения в GaAs (приблизительное значение 107 см/с);
Up — пороговое напряжение.
В части канала напряженности могут быть выше пороговой и здесь необходимо учи-
тывать зависимости υ(E) в виде (3) или рассчитывать эти зависимости на рабочих часто-
тах методом Монте-Карло [9].
Расчеты ВАХ, КПД и импеданса показали, что активная и реактивная составляющие
импеданса зависят от местоположения границы между катодом и анодом.
Импеданс рассматриваемой структуры равен
ReZ =
R2(1 −GR1)
2 + (ωC)2R2
1
R2 +R1(1−GR1)
(1−GR1)2 + (ωC)2R2
1
, (4)
ImZ = −
ωCR2
1
(1−GR1)2 + (ωC)2R2
1
. (5)
При смещении ТГ к аноду меняется ВАХ: увеличивается напряжение Umax, соответст-
вующее Imax, увеличивается Umin, соответствующее Imin, уменьшается Imax и увеличивает-
ся Imin; изменяется максимальная ОДП (−G).
Реальная ВАХ диода с ТГ при прямом смещении и активная составляющая импеданса
построены при следующих параметрах: материал GaAs, n = 1016 см−3, µn =7000 см2/(В ·с),
S1 = 10−6 см2, l = 10−4 см, R1 ≈ 10 Ом, Imax = 0,2 A, Umax = 0,1 B, IS = 10−6 A, b = 0,3.
Сопротивление R2 при l1 = 10−5 см и S2 = 10−6 cм2 составляет порядка 1 Ом. Емкость
C = 1 пФ (C = εε0S/L, где L — толщина ТГ ∼ 10−6 см).
Важная особенность планарного диода с ТГ — местоположение ТГ по отношению к ка-
тоду или аноду. Чем дальше от катода подключена ТГ, тем меньше область отрицательной
активной составляющей импеданса. Это ограничивает частотные возможности планарного
диода с ТГ по сравнению с “сэндвич”-вариантом диода.
Сопротивления R1 и R2 между А–К зависят от приложенной напряженности электри-
ческого поля и с увеличением напряженности растут. Это приводит при тех же емкостях
и проводимостях к изменению частотных диапазонов отрицательной активной составля-
ющей импеданса. Активная составляющая импеданса при перемещении ТГ к аноду от
l2 ≈ 0,05l1 до l2 ≈ 0,5l1 уменьшается от 100 до 10 ГГц соответственно.
В случае зависимых от напряжения сопротивлений импедансные характеристики изме-
няются даже быстрее, чем при постоянных сопротивлениях. Так для l2 ≈ 0,1l1 при не
зависящих от напряжения сопротивлениях максимальная частота, на которой активная
составляющая импеданса еще отрицательна, составляет около 100 ГГц, а для зависящих
84 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №3
Рис. 2. ВАХ (а) и эффективность генерации (б ) диода с двумя ТГ на частоте 10 ГГц при R3 = 0,5 Ом: 1 —
R1 = 9 Ом, R2 = 0,5 Ом; 2 — R1 = 8,5 Ом, R2 = 1 Ом; 3 — R1 = 7,5 Ом, R2 = 2 Ом; 4 — R1 = 6,5 Ом,
R2 = 3 Ом; 5 — R1 = 5,5 Ом, R2 = 4 Ом; 6 — R1 = 4,5 Ом, R2 = 5 Ом; 7 — R1 = 3,5 Ом, R2 = 6 Ом
от напряжения сопротивлений — приблизительно 75 ГГц. Полученные результаты могут
служить ориентиром при двухмерном рассмотрении работы планарного диода с ТГ.
Импедансные характеристики исследованных диодов дают возможность оценить их час-
тотный диапазон. Более точные значения fmax можно получить, определяя эффективность
генерации планарных диодов с ТГ на основной частоте и гармониках в широком диапазоне
частот, а также исследуя умножение частоты на гармониках.
Диод с двумя боковыми границами. Случай, когда боковая граница представлена
двумя участками (участок 1 близок к аноду, участок 2 близок к катоду), представлен
на рис. 1, а, в. При этом площадь каждой ТГ в два раза меньше площади исходной ТГ
в предыдущем случае.
Из эквивалентной схемы (рис. 1, в) методом узловых напряжений находим ток всей
структуры
I0(U0) = I1(U1) + IТГ(U1) + Ic(U1) + IТГ(U2) + Ic(U2). (6)
Из эквивалентной схемы находились падения напряжения U1 и U2 на каждом узле
U2 = U0 − I0R3, (7)
U1 = U0 − I0(R2 +R3) + IТГ(U0 − I0R3)R2, (8)
Сопротивления R1, R2 и R3 меняются от сотых до единиц Ом в зависимости от места под-
ключений границы и зависят от приложенной напряженности электрического поля к ним.
ВАХ в зависимости от положения границы 1 показаны на рис. 2.
Из анализа ВАХ диода следует, что смещение одной боковой границы к аноду при усло-
вии, что вторая граница остается возле катода, приводит:
1) к появлению на ВАХ диода двух участков ОДП, первый из которых обусловлен
боковой границей вблизи катода 2, а второй — боковой границей вблизи анода 1 ;
2) к увеличению напряжения Umax, соответствующего Imax;
3) к увеличению напряжения Umin, соответствующего Imin для обоих участков отрица-
тельной дифференциальной проводимости;
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №3 85
Рис. 3. ВАХ (а) и эффективность генерации (б ) диода с пятью ТГ на частоте 10 ГГц при R3 = 0,5 Ом: 1 —
R1 = 9 Ом; 2 — R1 = 8,5 Ом; 3 — R1 = 7,5 Ом; 4 — R1 = 6,5 Ом; 5 — R1 = 5,5 Ом; 6 — R1 = 4,5 Ом; 7 —
R1 = 3,5 Ом
4) к уменьшению Imax и увеличению Imin для обоих участков отрицательной дифферен-
циальной проводимости;
5) к изменению отрицательной дифференциальной проводимости (ОДП);
6) при соответствующем расположении границ 1 и 2 диод может иметь два участка
генерации по напряжению (см. рис. 2).
Диод со сплошной боковой ТГ. Случай, когда боковая граница непрерывна от точ-
ки 1 до точки 2. Границу условно разбиваем на N частей. Каждая часть границы может
быть соединена с любой точкой на длине канала. При этом площадь каждой из частей
в N раз меньше площади исходной границы. В данной работе рассматривается граница из
пяти частей.
Ток через всю структуру определялся из эквивалентной схемы методом итерации [10, 11].
Подбиралось значение напряжения U1 на сопротивлении R1. Далее рассчитывались ток
I1(U1) и ток через первую ТГ IТГ(U1). Поскольку ток через сопротивление R2 равен сумме
токов I1(U1) и IТГ(U1), то напряжение U2 равно:
U2 = [I1(U1) + IТГ(U1)]R2. (9)
Аналогичным образом определялись напряжения U3, U4, U5.
В общем виде схема расчета имеет вид:
IN (UN ) = IN−1(UN−1) + IТГ(UN−1), (10)
UN = [IN−1(UN−1) + IТГ(UN−1)]RN . (11)
При этом должно выполняться условие для напряжения, приложенного ко всей структуре:
U0 =
N
∑
k=1
Uk. (12)
Все расчеты методом итерации проводились с точностью 10−4.
На рис. 3 представлены ВАХ диода с пятью ТГ с разными вариантами подключения
каждой границы. Увеличение протяженности границы от анода к катоду приводит к:
уменьшению Imax и увеличению Imin;
86 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №3
Рис. 4. Эффективность генерации диода с ТГ от частоты при условии: 1 — N = 1, R1 = 9,5 Ом; 2 — N = 2,
R1 = 9,5 Ом; 3 — N = 5, R1 = 6,5 Ом; 4 — N = 2, R1 = 6,5 Ом (второй участок ОДП); 4
′ — N = 2,
R1 = 6,5 Ом (первый участок ОДП)
к увеличению напряжений Umax и Umin;
уменьшению ОДП.
На рис. 3 показано, как такое изменение ОДП на ВАХ сказывается на максимальной
эффективности генерации. Увеличение протяженности границы приводит к уменьшению
максимального КПД с 17 (1 ГГц) до 0,16% (70 ГГц).
Емкость А–К намного меньше емкости ТГ (l1 ≫ l2; l1 — расстояние между А–К, l2 —
расстояние между ТГ и катодом). С увеличением частоты существенную роль будет играть
емкостное сопротивление ZC = 1/ωC, которое включено параллельно активной проводи-
мости ТГ и которое будет определять частотный диапазон работы диода с ТГ.
Частотные зависимости. С увеличением частоты область ОДП уменьшается и умень-
шается эффективность генерации во всех рассматриваемых случаях. Если граница нахо-
дится возле катода, то КПД уменьшается с 17 % при рабочей частоте 1 ГГц до 0,16 % при
частоте 70 ГГц (рис. 4).
Во втором случае, когда граница разбита на две составные части и одна подключе-
на близко к катоду, а вторая находится на некотором расстоянии от анода, появляется
два участка ОДП. В этом случае с увеличением частоты сначала исчезает участок ОДП,
обусловленный ТГ возле анода (КПД уменьшается с 6% на 1 ГГц до 0,84% на 10 ГГц).
Первый же участок ОДП уменьшается медленнее и КПД уменьшается с 0,33% при рабочей
частоте 1 ГГц до 0,04% при частоте 60 ГГц (рис. 4).
В случае непрерывной ТГ при расширении ее к аноду также изменяется КПД от 8% на
частоте 1 ГГц до 0,04% на частоте 60 ГГц (см. рис. 4). Если изменить параметры рассмат-
риваемого диода, например, уменьшить площадь А–К и площадь ТГ на порядок, то для
последнего случая частотный диапазон может расширится до сотен ГГц.
Таким образом, результаты проведенных расчетов показали следующее.
1. Планарный диод с одной ТГ может эффективно генерировать в диапазоне частот до
60–70 ГГц при приведенных в работе параметрах областей и ТГ.
2. Диод с двумя боковыми границами (одна перемещающая к аноду, вторая у катода)
может иметь два участка ОДП и две зоны генерации по напряжению.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №3 87
Перемещение первой границы к аноду изменяет ВАХ диода и КПД. Такой диод может
эффективно работать на частотах до 60–70 ГГц. Наибольший вклад частотный диапазон
работы вносит ТГ, расположенная вблизи катода.
3. Расширение сплошной боковой ТГ к аноду при ее электрическом соединении с анодом
изменяет ВАХ диода и изменяет КПД от 8% до 0,05% в диапазоне частот от 1 ГГЦ до
60 ГГц.
4. Уменьшение параметров планарного диода, в частности площадей, на порядок может
увеличить частотный диапазон работы планарного диода с ТГ до сотен ГГц.
1. Прохоров Э.Д., Боцула О.В. Отрицательная дифференциальная проводимость полупроводникового
диода с туннельными боковими гранями // Радиофизика и электроника. – 2010. – 15, № 2. – С. 109–
113.
2. Прохоров Э.Д., Боцула О.В., Клименко О.А. Влияние междолинного переноса электронов на эф-
фективность генерации диодов с туннельными границами на основе GaAs // Доп. НАН України. –
2012. – № 4. – С. 75–80.
3. Прохоров Э.Д., Боцула О.В., Клименко О.А. Генерация и умножение частоты диодами с туннель-
ными границами на основе GaAs // Радиофизика и электроника. – 2011. – 16, № 3. – С. 91–96.
4. Прохоров Э.Д., Боцула О.В., Клименко О.А. Эффективность генерации диодов с резонансно-тун-
нельными границами в сэндвич варианте // Там же. – 2012. – 17, № 3. – С. 72–78.
5. Esaki L. New phenomenon in narrow Germanium p–n junction // Phys. Rev. – 1958. – 109. –
P. 603–605.
6. Hall R.N. Tunnel diodes // IRE Trans. Electron Devices. – 1960. – 7, No 1. – P. 1–9.
7. Зи C. Физика полупроводниковых приборов: в 2 т. Т. 2. – Москва: Мир, 1984. – 456 с.
8. Прохоров Э. Д. Твердотельная электроника. – Харьков: Изд-во Харьк. нац. ун-та им. В. Н. Каразина,
2008. – 544 с.
9. Иващенко В.М., Митин В.В. Моделирование кинетических явлений в полупроводниках. Метод Мон-
те-Карло. – Киев: Наук. думка, 1990.
10. Нейман Л. Р., Демирчан К.С. Теоретические основы электротехники. – Ленинград: Энергоиздат,
1981. – 536 с.
11. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника: учебн. для вузов. – Москва: Высш. шк., 2003. – 542 с.
Поступило в редакцию 10.09.2013Харьковский национальный университет
им. В.Н. Каразина
Е.Д. Прохоров, О.В. Боцула, О. О. Реутiна
Ефективнiсть генерацiї планарних дiодiв n
+
−n−n
+ з тунельними
межами
Розглядаються дiоди n+
−n−n+ з тунельними або резонансно-тунельними бiчними межа-
ми. Однiєю бiчною межею такого дiода є напiвiзолююча пiдкладка GaAs, на якiй вирощений
n-шар. На протилежнiй бiчнiй межi може розташовуватися тунельна або резонансно-ту-
нельна межа кiнцевої протяжностi. Дослiджуються вольт-ампернi та енергетичнi ха-
рактеристики таких дiодiв у широкому дiапазонi частот мм-дiапазону. Показано, що дiоди
n+
−n−n+ з тунельними або резонансно-тунельними бiчними межами мають негативну
диференцiальну провiднiсть у широкому дiапазонi частот мм-дiапазону i можуть бути
використанi для генерацiї та посилення. Показано також, як впливає мiсце розташування
i протяжнiсть бiчних меж на енергетичнi та частотнi характеристики дiода.
88 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №3
E.D. Prokhorov, O.V. Botsula, O.A. Reutina
Efficient generation of planar diodes n
+
−n−n
+ with tunnel boundaries
Diodes n+
−n−n+ with tunnel or resonant-tunneling lateral boundaries are considered. One side of
the boundary of such a diode is a semiinsulating substrate of GaAs, which is grown on the n-layer.
Tunneling or resonant-tunneling boundary of finite extent can be located on the opposite side of the
boundary. The current-voltage curve and the power characteristics of such diodes are investigated in
the mm wide frequency range. It is shown that diodes n+
−n−n+ with tunnel or resonant tunneling
lateral boundaries have a negative differential conductance over a wide frequency band and can
be used for the generation and the amplification. The effects of the location and the extent of the
lateral boundaries on the energy and frequency characteristics of a diode are studied.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №3 89
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-87148 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:59:04Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Прохоров, Э.Д. Боцула, О.В. Реутина, О.А. 2015-10-11T16:31:19Z 2015-10-11T16:31:19Z 2014 Эффективность генерации планарных диодов n⁺−n−n⁺ c туннельными границами / Э.Д. Прохоров, О.В. Боцула, О.А. Реутина // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2014. — № 3. — С. 82-89. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87148 621.382.2 Рассматриваются диоды n⁺−n−n⁺ с туннельными или резонансно-туннельными боковыми границами. Одной боковой границей такого диода является полуизолирующая
 подложка GaAs, на которой выращен n-слой. На противоположной боковой границе может располагаться туннельная или резонансно-туннельная граница конечной протяженности. Исследуются вольт-амперные и энергетические характеристики таких диодов в широком диапазоне частот мм-диапазона. Показано, что диоды n⁺−n−n⁺ с туннельными или резонансно-туннельными боковыми границами обладают отрицательной дифференциальной проводимостью в широком диапазоне частот мм-диапазона и могут быть использованы для генерации и усиления. Продемонстрировано, как влияет местоположение и протяженность боковых границ на энергетические и частотные характеристики диода. Розглядаються дiоди n⁺−n−n⁺ з тунельними або резонансно-тунельними бiчними межами. Однiєю бiчною межею такого дiода є напiвiзолююча пiдкладка GaAs, на якiй вирощений n-шар. На протилежнiй бiчнiй межi може розташовуватися тунельна або резонансно-тунельна межа кiнцевої протяжностi. Дослiджуються вольт-ампернi та енергетичнi характеристики таких дiодiв у широкому дiапазонi частот мм-дiапазону. Показано, що дiоди
 n⁺−n−n⁺ з тунельними або резонансно-тунельними бiчними межами мають негативну
 диференцiальну провiднiсть у широкому дiапазонi частот мм-дiапазону i можуть бути використанi для генерацiї та посилення. Показано також, як впливає мiсце розташування i протяжнiсть бiчних меж на енергетичнi та частотнi характеристики дiода. Diodes n⁺−n−n⁺ with tunnel or resonant-tunneling lateral boundaries are considered. One side of
 the boundary of such a diode is a semiinsulating substrate of GaAs, which is grown on the n-layer.
 Tunneling or resonant-tunneling boundary of finite extent can be located on the opposite side of the
 boundary. The current-voltage curve and the power characteristics of such diodes are investigated in
 the mm wide frequency range. It is shown that diodes n⁺−n−n⁺ with tunnel or resonant tunneling
 lateral boundaries have a negative differential conductance over a wide frequency band and can
 be used for the generation and the amplification. The effects of the location and the extent of the
 lateral boundaries on the energy and frequency characteristics of a diode are studied. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Фізика Эффективность генерации планарных диодов n⁺−n−n⁺ c туннельными границами Ефективнiсть генерацiї планарних дiодiв n⁺−n−n⁺ з тунельними межами Efficient generation of planar diodes n⁺−n−n⁺ with tunnel boundaries Article published earlier |
| spellingShingle | Эффективность генерации планарных диодов n⁺−n−n⁺ c туннельными границами Прохоров, Э.Д. Боцула, О.В. Реутина, О.А. Фізика |
| title | Эффективность генерации планарных диодов n⁺−n−n⁺ c туннельными границами |
| title_alt | Ефективнiсть генерацiї планарних дiодiв n⁺−n−n⁺ з тунельними межами Efficient generation of planar diodes n⁺−n−n⁺ with tunnel boundaries |
| title_full | Эффективность генерации планарных диодов n⁺−n−n⁺ c туннельными границами |
| title_fullStr | Эффективность генерации планарных диодов n⁺−n−n⁺ c туннельными границами |
| title_full_unstemmed | Эффективность генерации планарных диодов n⁺−n−n⁺ c туннельными границами |
| title_short | Эффективность генерации планарных диодов n⁺−n−n⁺ c туннельными границами |
| title_sort | эффективность генерации планарных диодов n⁺−n−n⁺ c туннельными границами |
| topic | Фізика |
| topic_facet | Фізика |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/87148 |
| work_keys_str_mv | AT prohorovéd éffektivnostʹgeneraciiplanarnyhdiodovnnnctunnelʹnymigranicami AT boculaov éffektivnostʹgeneraciiplanarnyhdiodovnnnctunnelʹnymigranicami AT reutinaoa éffektivnostʹgeneraciiplanarnyhdiodovnnnctunnelʹnymigranicami AT prohorovéd efektivnistʹgeneraciíplanarnihdiodivnnnztunelʹnimimežami AT boculaov efektivnistʹgeneraciíplanarnihdiodivnnnztunelʹnimimežami AT reutinaoa efektivnistʹgeneraciíplanarnihdiodivnnnztunelʹnimimežami AT prohorovéd efficientgenerationofplanardiodesnnnwithtunnelboundaries AT boculaov efficientgenerationofplanardiodesnnnwithtunnelboundaries AT reutinaoa efficientgenerationofplanardiodesnnnwithtunnelboundaries |