• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 1028-821X (Online)
ISSN 2415-3400 (Print)

ДИОД С КАТОДНЫМ СТАТИЧЕСКИМ ДОМЕНОМ НА ОСНОВЕ ГЕТЕРОСТРУКТУРЫ

Боцула, ОВ, Приходько, КГ
Organization: 

Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина
площадь Свободы 4, Харьков, 61022, Украина
E-mail: oleg.botsula@mail.ru

https://doi.org/10.15407/rej2015.03.066
Язык: русский
Аннотация: 

Источники СВЧ-шума в сантиметровом и миллиметровом диапазонах с высоким уровнем спектральной плотности мощности шума имеют целый ряд важных применений, среди которых системы связи, автомобильной локации и радиометрии. Однако на сегодняшний день выбор эффективных твердотельных генераторов шума на частотах более 40 ГГц ограничен. Одним из вариантов активного элемента для шумовой генерации являются предлагаемые приборы – диоды с катодным статическим доменом на основе гетероструктуры. В данной работе исследуются статические, импедансные и шумовые характеристики структур GaAs–AlGaAs и AlGaAs–GaAs, в которых за счет профиля легирования на гетеропереходе формируется статический домен сильного поля. Характеристики рассматриваемых диодов сравниваются с характеристиками аналогичных приборов на основе GaAs. Исследование показало существование в диодах участков с отрицательным сопротивлением на частотах, близких к 50 ГГц, а наилучшими характе-ристиками, с точки зрения генерации шума в диапазоне частот 25…75 ГГц, обладает гетероструктура GaAs–AlGaAs. Результаты исследования позволили определить основные свойства предложенных диодных элементов и являются ориентиром для дальнейшего детального анализа физических процессов в них и практической реализации. 

Ключевые слова: гетеропереход, диапазон частот, диоды, домен, импеданс, напряженность электрического поля, ударная ионизация

Статья поступила  03.07.2015 г.
PACS     73.40.Kp
УДК 621.382.2
Radiofiz. elektron. 2015, 20(3): 66-71
Полный текст (PDF)
 

References: 
  1. Золотарев Е. С. Модели диодов с катодным статическим доменом / Е. С. Золотарев, Э. Д. Прохоров // Радиотехника и электрон. – 1990. – Вып. 35, № 10. – С. 2221–2223.
  2. Прохоров Э. Д. Влияние параметров прикатодной области диода с катодным статическим доменом на порог генерации СВЧ-шума / Э. Д. Прохоров, О. В. Боцула, С. Б. Соколов // Радиофизика и электрон. – 2010. – 1(15), № 1. – С. 91–95.
  3. Прохоров Э. Д. Шумовой спектр диода с катодным статическим доменом / Э. Д. Прохоров, С. Н. Скоробогатова // Радиотехника и электрон. – 1985. – Вып. 31, № 7. – С. 1447–1449.
  4. А. с. № 1591775 СССР. Диод для генерации СВЧ-шума / Э. Д. Прохоров, Е. С. Золотарев. – 26. 07. 1989.
  5. Prokhorov E. D. Diode with cathode static domain as the source of HF-noise / E. D. Prokhorov, O. V. Botsula // 19th Int. Crimean Conf. Microwave and Telecommunication Technology (CriMiCo’2009): Proc. – Vol. 1. – P. 93–94.
  6. Monte Carlo simulation of diodes with a cathode static domain / E. D. Prokhorov, O. V. Botsula, A. V. Dyadchenko, I. A. Gorbunov // 23rd Int. Crimean Conf. Microwave and  Telecommunication Technology (CriMiCo’2013): Proc. – Vol. 1. – P. 139–140.
  7. Cook R. K. Diffusion effects “Ballistic Transport” / R. K. Cook, J. Frey // IEEE Trans. Electron Devices. – 1981. – ED-28, Iss. 8. – P. 951–953.
  8. Adachi S. GaAs, AlAs, and AlxGa1–xAs: Material parameters for use in research and device applications / S. Adachi // J. Appl. Phys. – 1985. – 58, N 3. – P. 1–29.
  9. Vurgaftman I. Band parameters for III–V compound semiconductors and their alloys / I. Vurgaftman, J. R. Meyer, L. R. Ram-Mohan // J. Appl. Phys. – 2001. – 89, N 11. – P. 5815–5875.
  10. Jacoboni C. The Monte Carlo method for the solution of charge transport in semiconductors with applications to covalent materials / C. Jacoboni, L. Reggiani // Rev. Modern Phys. – 1983. – 55, N 3. – 1983. – P. 675–705.
  11. Experimental and Monte Carlo Analysis of Impact-Ionization in AlGaAs/GaAs HBT’s / С. Canali, Р. Pavan, P. Lugli et al. // IEEE Transaction on electron devices. – 1996. – 43, N 11. – P. 1769–1777.
  12. Garcias-Salva P. Effects of the emitter-base effective-mass difference on the collector current in InP/InGaAs HBTs A Monte Carlo study / P. Garcias-Salva, J. M. Lopez-Gonzalez, L. Prat // Microelectronic Engineering. – 2000. – 51–52. – P. 415–424.
  13. Хокни Р. Численное моделирование методом частиц / Р. Хокни, Дж. Иствуд; пер. с англ. под ред. Р. З. Сагдеева и В. И. Шевченко. – М.: Мир, 1987. – 640 с.