Gunn Diode 란 무엇입니까 : 구성 및 작동

GaAs 반도체 재료에서 전자는 고질량 저속과 저질량 고속의 두 가지 상태로 존재합니다. 적절한 전기장의 요구에 의해 전자는 낮은 질량 상태에서 높은 질량 상태로 강제로 이동합니다. 이 특정 상태에서 전자는 그룹을 형성하고 일련의 펄스로 전류를 흐르게 할 수 있는 일관된 속도로 이동할 수 있습니다. 그래서 이것을 Gunn 다이오드에서 사용하는 Gunn Effect라고 합니다. 이 다이오드는 TED 제품군(전송된 전자 장치)에서 가장 자주 사용 가능한 장치입니다. 이러한 유형의 다이오드는 벌크 GaAs(갈륨 비소)의 음의 저항 기능을 가진 DC-마이크로파 변환기와 같이 사용되며 복잡한 회로를 제거할 수 있도록 일반적이고 안정적인 전압 전원 공급 장치가 필요하고 임피던스가 낮아야 합니다. 이 기사에서는 건 다이오드에 대한 개요를 설명합니다.건 다이오드란 무엇입니까?건 다이오드는 전자와 같은 대부분의 전하 캐리어로 구성되어 있기 때문에 N형 반도체로 만들어집니다. 이 다이오드는 음의 저항 특성을 사용하여 고주파에서 전류를 생성합니다. 이 다이오드는 주로 1GHz 부근의 마이크로파 신호 및 100GHz 부근의 RF 주파수를 생성하는 데 사용됩니다. 건 다이오드는 TED(전송된 전자 장치)라고도 합니다. 다이오드임에도 불구하고 PN접합이 없고 건 효과(Gunn Effect)라는 효과가 있습니다. Gunn Diode이 효과는 JB Gunn이라는 발명가의 이름을 따서 명명되었습니다. 이 다이오드는 사용이 매우 간단하며, 마이크로파 RF 신호를 생성하는 저비용 기술을 형성하며, 쉽게 공진 공동을 만들기 위해 도파관에 자주 배치됩니다. 건 다이오드 기호는 아래와 같습니다.기호 건 다이오드 구성건 다이오드의 제작은 N형 반도체로 할 수 있습니다. 가장 많이 사용되는 물질은 GaAs(gallium Arsenide) & InP(Indium Phosphide)이며 그 외 Ge, ZnSe, InAs, CdTe, InSb 등의 물질이 활용되고 있다. 전달된 전자는 단순히 전자에 적합하며 p형 물질에서 발견되는 정공은 아닙니다. 이 장치에는 상단, 하단 및 중간 영역이라고 하는 3개의 주요 영역이 있습니다.구성 이 다이오드를 제조하는 일반적인 방법은 축퇴된 n+ 기판에 성장 및 에피택시 층을 만드는 것입니다. 활성층의 두께는 수 마이크론에서 100 마이크론 범위이고 이 층의 도핑 수준은 1014cm-3에서 1016cm-3입니다. 그러나 이 도핑 수준은 장치의 상단 및 하단 영역에 사용되는 상당히 낮습니다. 필요한 주파수에 따라 두께가 변경됩니다. n+ 층의 증착은 이온 주입을 통해 도핑된 에피택셜 방식으로 수행될 수 있습니다. 이 장치의 상단 및 하단과 같은 영역은 모두 n+ 재료를 제공하기 위해 깊게 도핑됩니다. 이것은 장치를 향한 연결에 필요한 필요한 높은 전도도 영역을 제공합니다. 일반적으로 이러한 장치는 와이어 연결이 이루어지는 전도성 지지대에 배치됩니다. 이 지지대는 열을 제거하는 데 위험한 방열판처럼 작동할 수도 있습니다. 다이오드의 다른 단자 연결은 피나클 표면에 증착된 금 연결을 통해 만들 수 있습니다. 높은 전도성과 상대적인 안정성 때문에 금 연결이 필요합니다. 제조하는 동안 재료 장치는 결함이 없어야 하며 매우 일관된 범위의 도핑을 포함해야 합니다. 건 다이오드 작동건 다이오드의 작동 원리는 주로 건 효과에 의존합니다. InP 및 GaAs와 같은 일부 재료에서는 재료 내의 전기장을 통해 임계값 레벨에 도달하면 전자 이동도가 동시에 감소합니다. 전기장이 강화되면 음의 저항이 생성됩니다. GaAs 물질의 전기장의 세기가 음극에서 중요한 값에 도달하면 낮은 전자 이동도 영역이 형성될 수 있습니다. 이 영역은 평균 전자 속도를 통해 +Ve 전극으로 이동합니다. Gunn 다이오드는 CV 특성에 음의 저항 영역을 포함합니다. 음의 GaAs 전극을 통해 중요한 값을 얻으면 낮은 전자의 이동성을 통한 영역이 생깁니다. 그 후 양극으로 이동합니다. 음극의 양극을 통해 강한 전기장 영역을 만나면 전자 이동도가 낮고 높은 전기장이 발생하는 순환형 영역이 재생성되기 시작합니다. 이 사건의 주기적인 특성으로 인해 100GHz 주파수의 진동이 발생합니다. 이 값을 초과하면 진동이 빠르게 사라지기 시작합니다. 특성 Gunn 다이오드 특성은 아래 표시된 VI 특성 곡선에서 음의 저항 영역을 나타냅니다. 따라서 이 영역은 다이오드가 신호를 증폭할 수 있도록 하므로 발진기 및 증폭기에 사용할 수 있습니다. 그러나 Gunn 다이오드 발진기가 가장 자주 사용됩니다.Gunn Diode의 특징 여기서 Gunn Diode의 음의 저항 영역은 전류의 흐름이 증가하면 전압이 떨어지는 것 외에는 아무것도 아닙니다. 이 위상 반전을 통해 다이오드가 발진기 및 증폭기처럼 작동할 수 있습니다. 이 다이오드의 전류 흐름은 DC 전압을 통해 증가합니다. 특정 끝에서 전류의 흐름이 감소하기 시작하므로 이를 피크 포인트 또는 임계값이라고 합니다. 임계점을 넘으면 전류 흐름이 감소하기 시작하여 다이오드 내에 음의 저항 영역을 생성합니다. Gunn Diode의 작동 모드 Gunn 다이오드의 작동은 다음을 포함하는 네 가지 모드로 수행할 수 있습니다. 모드LSA 발진 모드바이어스 회로 발진 모드건 발진 모드건 발진 모드는 주파수의 합에 107 cm/s 길이를 곱할 수 있는 영역에서 정의할 수 있습니다. 길이가 1012/cm2 이상인 경우 도핑의 합을 곱할 수 있습니다. 이 영역에서 다이오드는 높은 필드 영역과 축적층의 사이클릭의 형성으로 인해 안정적이지 않습니다. 안정 증폭 모드이런 종류의 모드는 주파수 곱하기 길이의 합이 107cm/sec인 영역에서 정의할 수 있습니다. 시간 범위에 대한 도핑 제품 길이는 1011 & 1012/cm2입니다. LSA 발진 모드이 종류의 모드는 시간 길이의 합이 107cm/s이고 도핑 지수를 주파수 범위로 나눌 수 있는 영역에서 정의할 수 있습니다. 2×104 & 2×105. 바이어스 회로 발진 모드이 종류의 모드는 LSA 또는 건 발진이 발생하면 간단히 발생합니다. 일반적으로 주파수의 시간의 곱이 매우 작은 그림에서 나타나는 영역입니다. 벌크 다이오드의 바이어싱이 임계값까지 완료되면 Gunn의 발진이 시작될 때 평균 전류가 갑자기 떨어집니다. Gunn 다이오드 다이어그램의 적용은 음의 저항 영역을 보여줍니다. 표유 커패시턴스와 리드 인덕턴스를 통한 음의 저항으로 인해 발진이 발생할 수 있습니다.Gunn Diode Oscillator Circuit대부분의 경우 이완 종류의 진동에는 다이오드를 손상시키는 큰 진폭이 포함됩니다. 따라서 이 오류를 피하기 위해 다이오드 전체에 큰 커패시터가 사용됩니다. 이 특성은 주로 GHz에서 THz 대역 범위의 상위 주파수에서 발진기를 설계하는 데 사용됩니다. 여기서 공진기를 추가하여 주파수를 제어할 수 있습니다. 위의 회로에서 일괄 회로 등가물은 도파관 또는 동축 전송선입니다. 여기에서 GaAs Gunn 다이오드는 10MW – 200MW 전력에서 5GHz – 65GHz 범위의 작동에 액세스할 수 있습니다. 이 다이오드는 증폭기로도 사용할 수 있습니다.장점 Gunn 다이오드의 장점은 다음과 같습니다. 이 다이오드는 소형 및 휴대용으로 사용할 수 있습니다. -신호비(NSR)는 노이즈 성가심으로부터 보호되기 때문에. 높은 대역폭을 포함합니다.단점 Gunn 다이오드의 단점은 다음과 같습니다. 이 다이오드의 온도 안정성이 불량한 이 장치의 작동 전류, 따라서 전력 손실이 높습니다.The Gunn 다이오드 효율은 10GHz 미만으로 낮습니다. 이 장치의 전압을 켭니다. 특정 응용 분야에 대해 FM 잡음이 높습니다. 튜닝 범위가 높습니다. .군용, 상업용 레이더 소스 및 무선 통신에 사용됩니다. 이 다이오드는 펄스 건 다이오드 유전자에 사용됩니다. 마이크로 전자 공학에서 이 다이오드는 레이저 빔 변조를 위한 빠른 제어 장치로 사용됩니다. 경찰 레이더에 사용됩니다. 이 다이오드는 회전 속도계에 적용 가능합니다. 매개변수 증폭기 내의 펌프 소스로 사용됩니다. 센서에 사용되어 문 열림, 침입 감지와 같은 다양한 시스템을 감지합니다. 및 보행자 안전 등 논스톱 웨이브 도플러 레이더에 사용됩니다. 그것은 마이크로파 릴레이 데이터 링크의 송신기에 널리 사용됩니다.마이크로파 주파수를 생성하기 위한 전자 발진기에 사용됩니다. 따라서 이것은 모두 Gunn 다이오드 및 그 작동에 대한 개요입니다. 이러한 유형의 다이오드를 TED(Transferred Electronic Device)라고도 합니다. 일반적으로 고주파 발진에 사용됩니다. 여기 질문이 있습니다. Gunn Effect가 무엇입니까?

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