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

ЭФФЕКТ ДВОЙНОГО РАСЩЕПЛЕНИЯ СЛОЯ УМНОЖЕНИЯ В ЛАВИННО-ГЕНЕРАТОРНЫХ ДИОДАХ И ГЕНЕРАЦИЯ ДВУХЧАСТОТНЫХ АВТОКОЛЕБАНИЙ

Лукин, КА, Максимов, ПП
Organization: 

Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
12, ул. Акад. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
E-mail: lukin.konstantin@gmail.com

https://doi.org/10.15407/rej2016.02.059
Язык: русский
Аннотация: 

Актуальной задачей полупроводниковой электроники является создание мощных источников электромагнитных колебаний микроволнового и терагерцевого диапазонов. В работе рассматривается задача разработки лавинно-генераторных диодов, синхронно генерирующих два автоколебания микроволнового и терагерцевого диапазонов. Суммирование двух колебаний с близкими или с разными частотами позволяет управлять энергетическими и спектральными характеристиками выходного сигнала. Исследованы физические процессы, протекающие в лавинно-генераторных диодах на основе резких Si и GaAs pn-переходов при высоком постоянном напряжении обратного смещения. Обнаружен эффект двойного расщепления слоя умножения. Показано, что в предложенных авторами лавинно-генераторных диодах синхронно возбуждаются и поддерживаются регулярные и хаотические  автоколебания электронной и дырочной компонент выходной мощности соответственно в p- и n-областях pn-перехода.

Ключевые слова: двойное расщепление слоя умножения, лавинно-генераторный диод, режим с захваченной плазмой., спектр выходной мощности, электронный коэффициент полезного действия

Статья поступила 07.04.2016
PACS 85.30.-z
УДК 621.382.029
Radiofiz. elektron. 2016, 21(2): 59-65
Полный текст (PDF)

References: 
  1. Тагер А. С. Лавинно-пролетные диоды и их применение в технике СВЧ / А. С. Тагер, В. М. Вальд-Перлов. – М.: Сов. радио, 1968. – 480 с.
  2. Кэррол Дж. СВЧ-генераторы на горячих электронах / Дж. Кэррол; пер. с англ. под ред. Б. Л. Гельмонта. – М.: Мир, 1972. – 384 с.
  3. Касаткин Л. В. Полупроводниковые устройства диапазона миллиметровых волн / Л. В. Касаткин, В. Е. Чайка. – Севастополь: Вебер. – 2006. – 319 с.
  4. Федоров Н. Д. Электронные приборы СВЧ и квантовые приборы / Н. Д. Федоров. – М.: Атомиздат, 1979. – Гл. 10. – С. 127, 135, 137, 138.
  5. Internal Amplification of Current Pulses inside a Reverse Biased pn–i–pn-structure / K. A. Lukin, H. A. Cerdeira, A. A. Cola-vita, P. P. Maksymov // Int. J. Modeling and Simulation. – 2003. – 23, N 2. – P. 77–84.
  6. Lukin K. A. Self-oscillations in reverse biased pn-junction with current injection / K. A. Lukin, H. A. Cerdeira, P. P. Maksymov // Appl. Phys. Lett. – 2003. – 83, N 20. – P. 4643–4645.
  7. Лукин К. А. Режим автоколебаний в резких pn-переходах с постоянным обратным смещением / К. А. Лукин, П. П. Максимов // Радиофизика и электрон.: сб. науч. тр. / Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. – Х., 2008. – 13, № 2. – С. 232–238.
  8. Lukin K. A. Current Oscillations in Avalanche Particle Detectors with pnipn-Structure / K. A. Lukin, H. A. Cerdeira, A. A. Colavita // IEEE Transactions on Electron Devices. – 1996. – 43, N 3. – P. 473–478.
  9. Lukin K. A. Chaotic instability of currents in a reverse based multilayered structure / K. A Lukin, H. A. Cerdeira, A. A. Colavita // Appl. Phys. Lett. – 1997. – 71, N 17. – P. 2484–2486.
  10. Лукин К. А. Статические электрические поля в обратно-смещенных pn–i–pn-структурах / К. А. Лукин, П. П. Максимов // Радиофизика и электрон.: сб. науч. тр. / Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. - Х., 2002. – 7, № 2. – C. 317–322.
  11. Лукин К. А. Модифицированный метод встречных прогонок / К. А. Лукин, П. П. Максимов // Радиофизика и электрон.: сб. науч. тр. / Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. - Х., 1999. – 4, № 1. – C. 83–86.
  12. Лукин К. А. Метод расчета полупроводниковых структур с резкими p–n-переходами / К. А. Лукин, П. П. Максимов // Там же. – C. 8792.
  13. Лукин К. А. Метод расчета лавинных p–n-переходов в режиме автогенерации / К. А. Лукин, П. П. Максимов // Радиофизика и электрон.: сб. науч. тр. / Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. - Х., 2005. – 10, № 1. – С. 109–115.
  14. Максимов П. П. Алгоритм решения уравнений диффузионно-дрейфовой модели полупроводниковых структур с лавинными p–n-переходами / П. П. Максимов // Радио-физика и электрон.: сб. науч. тр. / Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. - Х., 2008. – 13, № 3. – C. 523–528.
  15. Лукин К. А. Терагерцовые автоколебания в инжекционном p–n-переходе с постоянным обратным смещением / К. А. Лукин, П. П. Максимов // Изв. вузов. Радиоэлектрон. 2010. 53, № 8. С. 16–21.
  16. Лукин К. А. Когерентное сложение мощности в лавинно-генераторных диодах / К. А. Лукин, П. П. Максимов //  Радиофизика и электрон. – 2012. – 3(17), № 4 – С. 70–75.
  17. Самарский А. А. Разностные методы решения задач газовой динамики / А. А. Самарский, Ю. П. Попов. – М.: Наука, 1980. – 352 с.
  18. Мощные кремневые импульсные лавинно-пролетные диоды 8-мм диапазона / В. В. Басанец, Н. С. Болтовец, А. В. Зоренко и др. // Техника и приборы СВЧ. – 2009. – № 1. – С. 27–30.
  19. Лукин К. А. Шумовая радарная технология / К. А. Лукин // Радиофизика и электрон.: сб. науч. тр. / Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. - Х., 2008. – 13, спец. вып. - С. 344–358.
  20. Мясин Е. А. Генерация хаотических колебаний в автогенераторе на лавинно-пролетном диоде / Е. А. Мясин // Письма в журн. техн. физики. – 2012. – 38, вып. 2. – С. 87–94.