Zein da Gunn dioidea?
Zer da Gunn diod bat?
Gunn diode definizioa
Gunn diodea bi terminal duen pasiboa denbora-eguneroko semikonduktoreko gailu bat da, n-doped semikonduktoreko material bakarrekin osatuta dagoena, beste diodo askok bezala p-n elkarki batekin ez. Gunn diodeak hainbat, hasierako hutsik, hurbil eta espazio txiki duten energia-renkaden dituzten materialengatik eginezko dira, hala nola Arseni Ga (GaAs), Fosforo In (InP), Azido Ga (GaN), Tellurio Cd (CdTe), Sulfuro Cd (CdS), Arseni In (InAs), Antimonio In (InSb) eta Selenio Zn (ZnSe).
Eraldaketa orokorra epitaxial kierraren hazkuntza barnean datza, degeneratu n+ oinarriari lotuta, hiru n motako semikonduktoreki kierrak osatzen dituena (Irudia 1a), non amaitasuneko kierrak erdigunean dagoen aktibo kierra baino gehiago dopetatuta egon.
Aldiz, metaliko kontaktuak Gunn diodearen bi amaieran eman behar dira biasing-a laguntzeko. Gunn diodearen zirkuitu ikurra Irudia 1b-ean erakusten den moduan dago, diodo arrunta baino desberdina izan arren, p-n elkarki gabekeria adierazteko.
DC tensiorik aplikatzean Gunn diode bati, bere kierran elektrikoa garatzen da, zehazki erdigunean dagoen aktibo eremuan. Hasierako, elektronak balentzia bandatik konduzio bandaren beheko renkadara mugitzean konduzioa handitzen da.
Elkarlotutako V-I grafikoa Irudiaren 1. eremuan (kolorea rosaduna) dago. Baina zenbaki jakin batera iritsi ondoren (Vth), Gunn diodearen travezu duguna gutxitzen da, Irudiaren 2. eremuan (kolorea urdina) ikus daitekeen moduan.
Honek dio, tensiorik altuagoetan, konduzio bandaren beheko renkadako elektronak gorago dagoen renkadara mugitzen direlako, horrek haien mugimendua gutxitzen du elektronaren masa efektiboa handitzeagatik. Mugimenduaren gutxigortasuna konduzioa gutxitzen du, hau da, diodean pasatzen den corrontea gutxitzen da.
Emaitza gisa, diodeak negatiboki resistentzia eremua aurkeztuko du V-I karakteristikoko kurba, Puntu Handiarrtik Puntu Txikiarira doana. Efektu hau elektronen esleitze efektu deritzogu, eta Gunn diodeei Transferred Electron Devices ere deitzen zaie.
Ondoren, elektronen esleitze efektua Gunn efektu ere deitzen da, John Battiscombe Gunn (J. B. Gunn) 1963an aurkitu ondoren, n-tipoa den GaAs semikonduktoreko chip batera tensio finkoa aplikatzean mikrohertz sortzen direla frogatu zuen. Hala ere, garrantzitsu da kontuan izatea Gunn diodeak n-tipo materialarekin egin behar direla, elektronen esleitze efektua elektronentzat bakarrik balio duela, ez bobilenentzat.
GaAs kondutore txarra denez, Gunn diodeak kalor handia sortzen dute eta kalor-sink bat behar dute. Mikrohertzi-frekuentziekin, korronte-pulsurik aktibo eremuan hasiera batetik abiatzen da tensio jakin baten. Pulsu hau mugitzeak potentzial gradiente handitzen du, pulsu berriak sortzea saihesten du.
Korronte-pulsu berria soilik sortu daiteke aurreko pulsurik amaiera eremuan iritsi ondoren, bertan potentzial gradiente berriro handitzen delarik. Korronte-pulsuak aktibo eremuan mugitzeko denbora erabakitzen du pulsu-sortze tasa eta Gunn diodearen frekuentzia funtzionala. Frekuentzia oszilatzailea aldatzeko, erdigune aktiboaren lodiera aldatu behar da.
Ondoren, Gunn diodeak erakusten duen negatiboki resistentzia natura honek ahalbidetzen du amplifikatzaile gisa lan egin, eta oszilatzaile gisa ere, hau da, Gunn diode oszilatzailea edo Gunn oszilatzailea.
Gunn diodearen abantailak
Microwaves iturri arrunta daitezke (beste aukeren, klystron tuboen, aldetik)
Tamaina txikia dute
Lan egiten dute zabaltasun handiko banda batean eta frekuentzia estabilitate handia dute.
Gunn diodearen desabantailak
Tensio altua dute piztu arte
10 GHz azpitik gutxiago direla
Tenperatura estabilitate txikia dute.
Aplikazioak
Elektroniko oszilatzaileetan mikrohertz sortzeko.
Parametric amplifierretan pompak gisa.
Polizi radarretan.
Atarileku irekien sistemetan, treskada detektatzeko sistemetan, peatarien segurtasun sistemetan, etab.
Mikrohertz iturri gisa atarileku irekietan, trafikoaren signalen kontrolatzailetan, etab.
Mikrohertz jasotzeko zirkuituetan.
