Zer da Gunn diodoa: eraikuntza eta funtzionamendua

GaAs material erdieroaleetan, elektroiak masa bi abiadura baxuko eta masa baxuko abiadura handiko bi egoeratan daude. Eremu elektriko egokia eskatuta, elektroiak masa-egoera baxutik masa handiko egoerara igarotzera behartzen dira. Egoera zehatz horretan, elektroiek taldea osa dezakete eta abiadura koherentean mugitzen dira eta horrek korronte fluxua eragin dezake zenbait pultsutan. Beraz, Gunn diodoek erabiltzen duten Gunn efektua bezala ezagutzen da. Diodo hauek TED familiako gailu onenak eta erabilgarrienak dira (transferitutako elektroi gailuak). Diodo mota hauek GaAs (Gallsen Arsenide) erresistentzia negatiboa duten DC mikrouhinen bihurgailuak bezala erabiltzen dira eta tentsioko elikatze tipiko eta egonkorra behar dute, inpedantzia txikiagoa zirkuitu konplexuak ezabatu ahal izateko. Artikulu honetan Gunn diodoaren ikuspegi orokorra aztertzen da. Zer da Gunn diodoa? Gunn diodoa N motako erdieroalez egina dago, elektroiak bezalako karga-eramaile gehienak dituelako. Diodo honek erresistentzia negatiboaren propietatea erabiltzen du maiztasun altuetan korrontea sortzeko. Diodo hau batez ere 1 GHz inguruko mikrouhin-seinaleak eta 100 GHz inguruko RF maiztasunak sortzeko erabiltzen da. Gunn diodoak TED (transferitutako elektroi gailuak) izenarekin ere ezagutzen dira. Diodoa bada ere, gailuek ez dute PN-junturarik baina Gunn efektua deritzon efektua dakarte. Gunn diodoa Efektu hau JB Gunn asmatzailean oinarrituta izendatu zen. Diodo hauek erabiltzeko oso errazak dira, kostu baxuko teknika osatzen dute mikrouhin bidezko RF seinaleak sortzeko, maiz uhin gidan kokatzen dira erresonantzia barrunbe erraza lortzeko. Jarraian, Gunn diodoaren ikurra ageri da.Gunn diodoaren eraikuntza sinboloa Gunn diodoaren fabrikazioa N motako erdieroale batekin egin daiteke. Gehien erabiltzen diren materialak GaAs (galiozko artsenidoa) eta InP (Indio fosfuroa) dira eta beste material batzuk erabili dira Ge, ZnSe, InAs, CdTe, InSb. N motako materiala erabiltzea ezinbestekoa da. transferitutako elektroi elektroientzat egokia da eta ez p motako material batean aurkitzen diren zuloetarako. Gailu honetan, goiko, beheko eta erdiko guneak deitzen diren 3 eskualde nagusi daude.EraikuntzaDiodo hau fabrikatzeko metodo orokorra endogeneratutako n + substratu baten gainean geruza epitaxiala haztea da. Geruza aktiboaren lodiera mikra gutxi batzuetatik 100 mikra artekoa da eta geruza horren dopin maila 1014cm-3 eta 1016cm-3 bitartekoa da. Baina dopin maila hau gailuaren goiko eta beheko eskualdeetarako erabiltzen den maila baxua da. Eskatutako maiztasunaren arabera, lodiera aldatu egingo da. N + geruzaren deposizioa ioi ezartzearen bidez dopatuta epitaxialki egin daiteke. Gailu honen bi eremuak goiko eta beheko aldeak sakon dopatuta daude n + materiala emateko. Gailuarekiko konexioetarako beharrezkoak diren eroankortasun handiko eskualde beharrezkoak dira. Oro har, gailu hauek hari baten konexioa egiteko euskarri eroalean jartzen dira. Euskarri honek beroa kentzeko arriskutsua den bero harraska baten moduan funtziona dezake. Diodoaren beste terminal konexioa gailurreko gainazalean jarritako urrezko konexio baten bidez egin daiteke. Hemen urrezko konexioa beharrezkoa da bere eroankortasun handia eta egonkortasun erlatiboa direla eta. Fabrikatzen ari den bitartean, gailu materialak akatsik gabea izan behar du eta dopin sorta oso koherentea ere izan behar du. Gunn diodoaren funtzionamendua Gunn diodoaren lan printzipioa batez ere Gunn efektuaren araberakoa da. InP eta GaAs bezalako material batzuetan, atalase maila material elektrikoaren eremu baten bidez lortzen denean, elektroien mugikortasuna aldi berean gutxituko da. Eremu elektrikoak hobetzen duenean erresistentzia negatiboa sortuko da. GaAs materialaren eremu elektrikoaren intentsitateak elektrodo negatiboan duen balio esanguratsua lortzen duenean, elektroien mugikortasun eskualde txikia sor daiteke. Eskualde hau batez besteko elektroien abiaduran zehar mugitzen da + Ve elektrodora. Gunn diodoak erresistentzia negatiboa duen eskualdea du bere CV ezaugarrietan. GaAs elektrodo negatiboaren bidez balio esanguratsua lortu ondoren, elektroi baxuen mugikortasunaren bidez eskualde bat egongo da. Horren ondoren, elektrodo positibora aldatuko da. Elektrodo negatiboaren elektrodo positiboaren bidez eremu elektrikoaren domeinu indartsua betetzen duenean, elektroien mugikortasun txikiagoko eskualde mota ziklikoa eta eremu elektriko altua sortzen hasiko da berriro sortzen. Gertakari honen izaera ziklikoak 100 GHz maiztasuneko oszilazioak sortzen ditu. Balio hori gainditzen duenean, oszilazioak azkar desagertzen hasiko dira. Ezaugarriak Gunn diodoaren ezaugarriek erresistentzia negatiboko eremua erakusten dute beheko VI kurbaren ezaugarrietan. Eskualde honek diodoari seinaleak anplifikatzea ahalbidetzen dio eta, beraz, osziladoreetan eta anplifikadoreetan erabil daiteke. Baina, Gunn diodo osziladoreak maiz erabiltzen dira.Gunn diodoaren ezaugarriak Hemen, Gunn diodoaren erresistentzia negatiboa ez da korronte fluxua handitzen denean tentsioa jaitsi egiten da. Fase alderantzikapen honi esker diodoak osziladore eta anplifikadore baten moduan funtziona dezake. Diodo honetako korronte fluxua DC tentsioaren bidez handitzen da. Bukaera zehatz batean, korronte fluxua gutxitzen hasiko da, beraz, horri gailur puntua edo atalasea deitzen zaio. Atalasea gaindituta, korrontearen fluxua murrizten hasiko da diodoaren barruan erresistentzia negatiboa lortzeko. Gunn diodoaren funtzionamendu moduak Gunn diodoaren funtzionamendua honako hau barne hartzen duten lau modutan egin daiteke. Gunn oszilazio modua Anplifikazio egonkorra. ModuaLSA Oszilazio Modua Alborapen Zirkuitu Oszilazio ModuaGunn Oszilazio ModuaGunn oszilazio modua definitu daiteke maiztasunaren batura 107 cm / s luzeekin biderka daitekeen tokian. Dopinaren batura 1012 / cm2 baino luzeagoa izan daiteke. Eskualde honetan, diodoa ez da egonkorra, bai eremu altuko domeinua eta metaketa geruza ziklikoa eratzearen ondorioz. Taula Anplifikazio Modua Modu mota hau eremuan defini daiteke frekuentziaren luzera 107cm / seg-koa den lekuan dopinaren produktuaren luzera 1011 eta 1012 / cm2 bitarteko luzeretarako. LSA oszilazio modua. Modu mota hau maiztasunaren luzera 107 cm / s-ren arteko batura eta dopin zatidura maiztasunaren artean bana daitekeen eremuan definitu daiteke. 2 × 104 eta 2 × 105. Bias Zirkuitu Oszilazio Modua Modu mota hau LSA edo Gunn oszilazioa dagoenean gertatzen da. Orokorrean, denboraren luzera maiztasuneko produktua oso txikia den eremua da irudiaren barruan agertzeko. Solteko diodo baten alborapena atalaseraino egin ondoren, batez besteko korrontea bat-batean jaisten da Gunn-en oszilazioa hasten denean.Gunn diodoaren osziladore-zirkuituaGunn diodoaren osziladore-zirkuituaren zirkuituaren diagrama behean agertzen da. Gunn diodoaren diagramaren aplikazioak erresistentzia eskualde negatiboa erakusten du. Kapacitantzia desbideratuaren eta berunaren induktantziaren bidezko erresistentzia negatiboak oszilazioak sor ditzake.Gunn diodoaren osziladoreen zirkuitua Kasu gehienetan, erlaxazio oszilazio motak diodoa kaltetuko duen anplitude izugarria izango du. Beraz, kondentsadore handi bat erabiltzen da diodoan zehar matxura hori ekiditeko. Ezaugarri hau batez ere GHz-tik THz bandetara bitarteko goi-maiztasunetan osziladoreak diseinatzeko erabiltzen da. Hemen, maiztasuna erresonagailu bat gehituz kontrola daiteke. Goiko zirkuituan, zirkuitu baliodunaren baliokidea uhin-gida edo transmisio koaxialeko linea da. Hemen, GaAs Gunn diodoak eskuragarri daude 10 GHz - 200 GHz eta 5 MW - 65 MW potentzia bitarteko funtzionamendurako. Diodo hauek anplifikadore gisa ere erabil daitezke. Abantailak Gunn diodoaren abantailak honako hauek dira. Diodo hau tamaina txikian eta eramangarrian dago eskuragarri. Diodo honen kostua txikiagoa da. Maiztasun altuetan, diodo hau egonkorra eta fidagarria da. Zarata hobea du. -seinale-erlazioa (NSR), zarata-molestioetatik babestuta dagoelako. Banda zabalera handia du. Desabantailak. Gunn diodoaren desabantailak honako hauek dira. Diodo honen tenperatura egonkortasuna eskasa da. Gailu honen funtzionamendu-korrontea, beraz, potentzia xahutzea handia da. Gunn diodoa. eraginkortasuna baxua da 10GHz azpitik.Aktibatu gailu honen tentsioa handia da FM zarata handia da aplikazio zehatzetarako Sintonizazio sorta handia da Aplikazioak Gunn diodoaren aplikazioak honako hauek dira. Diodo horiek osziladore eta anplifikadore gisa erabiltzen dira. Kontrol ekipamenduak bezalako mikroelektronikan erabiltzen dira. Hauek radar iturri militar eta komertzialetan eta irrati komunikazioetan erabiltzen dira.Diodo hau Gunn diodo pultsatuko genean erabiltzen da. mikroelektronikan, diodo horiek laser bidezko modulazioko kontrol azkarrerako gailu gisa erabiltzen dira. Poliziako radarretan erabiltzen dira. Diodo horiek takometroetan aplikatzen dira. Anplifikadore parametrikoen barruan ponpa iturri gisa erabiltzen da. Atea irekitzea bezalako sistema desberdinak antzemateko sentsoreetan erabiltzen dira. & Oinezkoentzako segurtasuna, etab. Gelditu gabeko uhin dopplerreko radarretan erabiltzen da. Oso erabilia da mikrouhin-erreleen datuen esteken transmisoreetan. Mikrouhin-frekuentziak sortzeko osziladore elektronikoetan erabiltzen da. Horrela, Gunn diodoaren eta haren funtzionamenduaren ikuspegi orokorra da. Diodo mota horiei TED (Transfered Electronic Device) ere deitzen zaie. Oro har, maiztasun handiko oszilazioetarako erabiltzen dira. Hemen duzu galdera bat, zer da Gunn efektua?

Utzi mezu bat 

Mezu zerrenda