Диод Ганна -

полупроводниковый диод, состоящий из однородного

полупроводника, генерирующий СВЧ-колебания при

приложении постоянного электрического поля.

 

 

Эффект Ганна наблюдается в электронных полупроводниках

GaAs, InP, CdTe, ZnS, InSb, InAs и др.,

а также в Ge с дырочной проводимостью

 

 

Зонная диаграмма арсенида галлия n-типа

 

 

N-образная ВАХ

E - создаваемое электрическое поле; J - плотность тока

Статическая ВАХ арсенида галлия

 

Зависимость скорости дрейфа от напряженности поля для GaAs

 

Дрейфовая скорость электронов

 

Электронная температура

 

 

 

Зависимость дрейфовой скорости электронов в GaAs от E при: T1 = 200 K, T2 = 300 K, T3 = 350 K.

4 - заселенность верхней долины при 300 К

 

 

 

ВАХ диода Ганна

 

Толщина домена

 

Время релаксации Максвелла

 

Время пролета

 

Критерий Кремера

 

В пролетном режиме выполняется неравенство:

 

Зависимость тока от времени при работе диода Ганна в пролетном режиме

 

Условие реализации режима работы диода с подавлением домена

 

 

 

 

Мощность генерируемых СВЧ-колебаний

 

Типичная зависимость генерируемой диодом Ганна мощности от приложенного напряжения

 

Зависимость генерируемой диодом Ганна мощности от приложенного напряжения и температуры

 

Частота и плотность генерируемой мощности диода Ганна в зависимости от степени легирования

 

КПД: (1-30)%

 

К сожалению, срок службы диодов Ганна относительно мал, что связано с воздействием сильных электрических полей и перегревом из-за выделяющейся мощности.